MANIFESTACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL MODALIDAD PARTICULAR

Transcripción

1 MANIFESTACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL MODALIDAD PARTICULAR PROYECTO: ESTABILIZACIÓN DE LA PLAYA FRENTE AL HOTEL ALLEGRO RESORTS PLAYACAR, SOLIDARIDAD, QUINTANA ROO, MÉXICO. ARRECIFES ARTIFICIALES A BASE DE ELEM ENTOS SANDTAINER DE 5.00 X 1.00 X 1.00 M NBMI Lado Mar Contenedores Sandtainer Tapete Antisocavación H otel Allegro Resorts Playacar Elaborado para: Diamond Hotels Playacar, S. A. De C. V. Mayo de 2005

2 INTRODUCCIÓN La construcción de estructuras que sirven de defensa a nivel costero se remonta a tiempos antiguos (Charlier et al. 2005). En efecto, se tienen reportes de que los primeros intentos se construyeron desde que la especie humana comenzó a ser sedentaria y establecerse a lo largo de la costa. Por siglos, la parte oceánica de las costas ha sido objeto de proyectos para ganar territorio para diferentes propósitos: (ej. agricultura, tierras de pastoreo, etc.). Existen además muchos ejemplos de ello, y ciudades antiguas costeras que pueden ser visitadas actualmente, son el resultado proyectos encaminados a ganarle territorio al mar. Con esta finalidad se secaron áreas completas para el desarrollo de actividades antropogénicas. Y, con todo esto, numerosas tecnologías se han desarrollado e implementado para tratar de controlar la erosión y así, preservar la vida de quienes hacen uso de las instalaciones y de esta manera asegurar las inversiones en las costas. Al analizar mecanismos para la protección de costas, se tienen reportes que desde el año 537 ya se construían diques con la ayuda de diferentes materiales. Materiales locales como madera y/o rocas fueron los primeros en ser utilizados para tratar de prevenir el impacto de estas áreas. Ejemplo de ello puede ser encontrado en los cimientos de la Ciudad de Venecia. Así mismo, se tiene información que desde 1282 existían leyes que impedían el cortar o quemar árboles de las zonas forestales bordeando la costa, a los animales caminar sobre los diques, remover la arena y vegetación de la playa o de la duna costera (Grillo, 1989). En la búsqueda de quienes han dedicado tiempo a este quehacer nos encontramos con Leonardo da Vinci, cuyo talento incluyeron trabajos en hidráulica y fue el inventor de una figura triangular propuesta para funcionar como rompeolas (Richter, 1970). Sin lugar a dudas, como antecedente, existen proyectos que han demostrado haber trabajado o funcionado, pero estos deben realizarse con la idea heredada por da Vinci, de Trabajar con la naturaleza en lugar de trabajar en contra de ella. Sistemas de defensa en la antigua Europa han demostrado que el defenderse de los embates del mar en la costa es un problema común por muchos años. Un ejemplo de ello es el término dique el cual fué usado para el mismo propósito en diferentes lenguas, por ejemplo, en Flamenco, el Alemán y el Inglés la palabra es usada para referirse a la misma estructura. Su significado es el de represa ó contenedor y el hecho de que se use con el objetivo de de estructuras de protección proviene principalmente del idioma Inglés y del Francés de la Edad Media. En ese entonces las palabras dike y digue respectivamente. Otros términos se han venido utilizando, relacionadas todas ellas con diferentes tipos de Página 1

3 estructuras. En 1631 el término spica, proveniente del Latín, refiriéndose a una espíga, equivalente a una estructura puntiaguda, puede considerarse el inicio de lo que actualmente ha venido a denominarse espigón. De tal forma que la estructura puntiaguda spica se ha venido utilizando por más de 350 años. Para propósitos del presente proyecto, cabe mencionar que el término rompeolas (en Inglés breakwater) aparece en los textos aproximadamente en 1769: otra forma como también se le mencionaba es el de groin, del Inglés antiguo grund siempre para referirse a estructuras de protección. Siendo que éstas eran construidas de una gran variedad de materiales. Todas las estructuras a las que se ha hecho mención han sido construidas para proteger bancos, valles, protección de áreas con casas en contra de inundaciones. Por lo que no es de sorprender que también se hayan desarrollado prácticas de relleno artificial para cumplimentar los objetivos mencionados. En países como Inglaterra y Bélgica, la construcción de estos proyectos respondía a la necesidad de proteger pueblos enteros, debido a la experiencia de haber perdido infraestructura costera. La invención llevó a la búsqueda de diferentes formas de estructuras y materiales. En cambio en países como Rumania, la opción fué la búsqueda de defensas costeras mediante materiales duros, con el propósito de proteger actividades turísticas, industria, agricultura y pesquerías. Esta opción se ha debido a las altas tasas de erosión que existen en sus costas. Muchos de los esfuerzos recientes se refieren a preservación de los centros turísticos y estos se dan en una multitud de países, desde proyectos rústicos hasta muy sofisticados y costosos. Todos ellos han sido el resultado de experiencias pasadas de muchos años, ahora con aplicaciones para las necesidades que se imponen actualmente y, en sitios donde la experiencia es casi nula; además, la atención actual no solo atiende el objetivo de resolver el problema, sino atender las externalidades que pueden generarse, desde el punto de vista ambiental y social. De ahí que ahora además de utilizar estructuras duras se buscan materiales y diseños que permitan atender o proveer soluciones para cumplir con criterios múltiples y de manera integral. Materiales que no sólo permiten proteger zonas contra la erosión, sino también rehabilitar áreas afectadas por la misma. La modalidad de inyección de arena no es reciente. Los reportes indican que ésta comenzó a utilizarse de manera extensiva después de la Primera Guerra Mundial en las costas de California (Charlier et al., 2005). Lo que implica diferentes modalidades, tales como: atrincheramiento de arena, la acumulación de arena, el relleno de sacos con arena y su apilamiento. Un aspecto que es importante mencionar es la necesidad de monitorear y mantener el estado de cada una de las estructuras para mantener el proyecto funcionando; así y sólo así es posible mantener este tipo de proyectos. Página 2

4 En la última década el diseño y desarrollo de estos proyectos ha crecido aceleradamente. Proyectos de grandes dimensiones de inyección de arena se han dado, incluyendo la alimentación de la berma en playas, proyectos que, como se mencionó antes - son para protección y restauración. A la fecha no menos de 40 alternativas existen hoy en día para tratar de resolver problemas de erosión de playas. No obstante todo lo anterior se debe entender que el problema de erosión de playas seguirá existiendo, y estas propuestas son viables en la medida que cumplan con diferentes criterios simultáneamente o se acerquen lo más posible a ello. En el desarrollo del Caribe mexicano se debe entender que el motor lo constituye el turismo, actividad que por los estudios realizados, la gran mayoría de los visitantes buscan la modalidad de sol y playa. Esto ha forzado a que la infraestructura de los desarrollos se ubique lo más cerca de la costa, pero esto ha generado problemas, porque pone en riesgo la infraestructura ante los embates de fenómenos hidrometeorológicos y los cambios climatológicos, y ha ocasionado que en algunos casos las dunas costeras sean dañadas. De ahí que en mediano y largo plazo los proyectos realizados tengan que tomar en cuenta proyectos para la protección y restauración de la playa, duna costera y zona posterior a la duna costera. El proyecto que se desea desarrollar frente al Hotel Allegro Resorts Playacar, es un proyecto integral porque trabajará en la zona de influencia desde el mar para estabilizar las condiciones en esta zona y, siendo así, protegerá la playa y permitirá el restablecimiento indirecto de la duna costera, la cual está sujeta a un impacto constante por la presencia de los turistas huéspedes del hotel. El proyecto forma parte de un proyecto integral en la zona ya que otros hoteles en Playacar desean realizad un proyector de estabilización similar. El aspecto de presentarlo de manera individual responde al hecho de que los hoteles cambian de dueño de manera independiente, lo que hace que los proyectos, desde el punto de vista administrativo se traten de manera independiente, así como el posterior seguimiento en caso de requerirlo. Página 3

5 I. DATOS DEL PROYECTO I.1 Datos generales del proyecto 1. Nombre del proyecto Estabilización de la playa frente al Hotel Allegro Resorts Playacar, Solidaridad, Quintana Roo, México. 2. Datos del sector y tipo de proyecto Sector Turismo 2.1 Tipo de proyecto Turismo hotelero 2.3 Ubicación del proyecto El proyecto se ubica en la zona de intermareas frente al Hotel Allegro Resorts Playacar en el área de Playacar, Playa del Carmen, municipio de Solidaridad, Quintana Roo, México; sobre la Avenida Xaman-Ha, Manzana 6, Lote Hotelero No.7 del Fraccionamiento Playacar. 2.4 Coordenadas geográficas y/o UTM donde se localiza el predio. Las Coordenadas donde inicia y termina el proyecto a nivel de la playa son: Extremo norte: LN y LW Extremo sur: LN y LW 2.5 Dimensiones del proyecto. Como se especifica en más detalle en secciones posteriores, el proyecto consiste en cuatro barreras arrecifales o rompeolas dos con 30 m y dos con 40 m de longitud. En su colocación se requiere instalar previamente cuatro tapetes antisocavación, sobre los cuales se colocarán cada una de las cuatro estructuras. Página 4

6 La superficie total por ocupar será de 1,650 m 2, de los cuales 700 m 2 servirán para la colocación de las barreras. La distancia a la que se encontrarán las estructuras paralelas a la costa con relación a la costa será de aproximadamente 50 m en el frente de playa del Hotel Allegro Resorts Playacar. 2.6 Tiempo de vida útil del proyecto No se contempla una etapa de abandono del proyecto. La vida media de los sacos sandtainers se estima en 15 años, por lo que podría pensarse que el proyecto tendrá una vida útil similar. Sin embargo, se pretende la sustitución periódica de aquellas que presenten cualquier tipo de daño físico, los cuales serán reemplazados en caso de que sean movidos. Esto permitirá prolongar la vida útil del proyecto, tanto como se desee, siempre y cuando los trabajos de mantenimiento funcionen adecuadamente. I.2 DATOS DEL PROMOVENTE. 1. Nombre o razón social de la empresa solicitante: Diamond Hotels Playacar, S.A. de C.V. (Anexo 1) 2. Nombre y cargo del representante legal. Proteccion de Datos LFTAIPG (Anexo 2) 3. Nacionalidad de la misma Mexicana 4. Actividad de la empresa u organismo Principales actividades: Fomento del Turismo nacional o extranjero en cualquier parte de la República Mexicana, pero principalmente en Quintana Roo. Arrendamiento o adquisición de bienes muebles o inmuebles para el desarrollo de complejos turísticos. Página 5

7 Promoción de inversiones en hoteles, condominios clubes, villas turísticas y restaurantes, venta y promoción turística, en general así como de tiempos compartidos 5. Domicilio para oír y recibir notificaciones Calle: Estado: Ciudad: Municipio: Código Postal: Teléfono: Fax: DATOS PROTEGIDOS POR LA LFTAIPG Registro Federal de Causantes: DHP Y0 (Anexo 3) I.3 Datos generales del responsable del estudio de impacto ambiental Nombre del responsable técnico de la elaboración del estudio Proteccion de Datos LFTAIPG CURP del responsable técnico de la elaboración del estudio Proteccion de Datos LFTAIPG Cédula profesional del responsable técnico de la elaboración del estudio Proteccion de Datos LFTAIPG Dirección del responsable del estudio. Calle: Colonia: Código postal: Entidad Federativa: Delegación: Teléfonos: Fax/Cancún: Correo electrónico Proteccion de Datos LFTAIPG Página 6

8 II. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO II.1 Información general del proyecto El proyecto consiste en instalar cuatro (4) barreras arrecifales que actuarán como rompeolas frente a la playa del Hotel Allegro Resorts Playacar. Estas barreras se colocarán de la misma forma como fueron establecidas en un proyecto similar frente al Hotel Viva Maya a tan solo 400 m al sur de donde se ubica el Hotel Allegro Resorts Playacar, dentro del mismo Fraccionamiento Playacar Figura 1. Como se observa en la Figura 2, dos de las barreras con longitudes de 30 m cada una, estarán dispuestas con ángulos de 45 grados tomando como base el frente de playa, mientras que las 2 barreras restantes de 40 m de longitud si se dispondrán en forma paralela a la costa. La razón de colocarlas de esta manera se debe a que durante el paso del huracán Iván, en septiembre de 2004, el Hotel Viva Maya se vio muy favorecido por haber contado con este tipo de protección. Siendo así, se desea continuar con un proyecto muy similar pero adaptado al frente de playa el propio Hotel Allegro Resorts Playacar. Como se mencionó anteriormente, el proyecto vendrá a ser una replica modificada y adaptada - del ya existente frente al Hotel Viva Maya en el Fraccionamiento Playacar en Playa del Carmen. Solidaridad, Q. R. Proyecto que fue aceptado y desarrollado conforme al Oficio No. DFQR/1920/99 de fecha 11/10/99, mismo que se encuentra en etapa de operación y mantenimiento, el cual tiene el objetivo similar de mejorar y estabilizar la playa. Figura 1. Barreras arrecifales (rompeolas) frente la Hotel Viva Maya y el sitio y características del proyecto por construir. La flecha muestraza ubicación del hotel Allegro Resorts Playacar. Página 7

9 ARRECIFES ARTIFICIALES A BASE DE ELEMENTOS SANDTAINER DE 5.00 X 1.00 X 1.00 M Hotel Allegro Resorts Playacar Figura 2. Vista de planta del proyecto para la estabilización de la playa frente al Hotel Occidental Allegro Resort. Las cuatro barreras estarán conformadas por contenedores Sandtainers y tapetes antisocavación, a lo largo de 130 m de frente de playa; actuando como un rompeaguas - como si se tratara de una verdadera barrera arrecifal. Estas barreras tendrán una altura máxima de 2.5 m, con una longitud de 30.0 m, 40 m, 40 m y 30 m respectivamente. El ancho mínimo de corona será de 2.7 m, el ancho real de corona de 5.0 m, la separación entre los arrecifes será de 5 m y la distancia de la playa a los arrecifes será de 50.0 a 70 m en promedio. Las estructuras serán colocados a esta distancia en una profundidad media de 3.5 m con la finalidad de que no sobresalgan las estructuras (Ver plano con batimetría Anexo 3). De acuerdo a lo anterior, las estructuras cubrirán una superficie total de 1,650 m 2, de los cuales 700 m 2 corresponderán a la superficie cubierta por los elementos de SANDTAINERS y para ello se requerirán 5,200 m 3 de arena para rellenarlos. II.1.1. Tipificación del proyecto De acuerdo con el Capítulo II, Artículo 5 0, inciso Q del Reglamento de la LGEEPA del 30/05/2000, el proyecto es considerado turístico hotelero. Página 8

10 II.2.1 Naturaleza del proyecto No se trata de un proyecto nuevo ya que como se mencionó en la sección II.1 lo que se pretende es replicar el proyecto, adecuándolo a las dimensiones del frente de playa y a las características existentes frente al hotel. El mismo responde a la necesidad de mejorar, proteger y estabilizar la playa frente a este inmueble, con el fin de garantizar a los usuarios (turistas) los servicios de sol y playa, los cuales constituyen los principales objetivos para visitar la zona norte del Caribe Mexicano. Por otro lado, el hotel y la zona de Playacar se encuentran ubicados en la zona de mayor incidencia de tormentas tropicales y fenómenos hidrometeorológicos, como huracanes, además del efecto que tienen los nortes en el período de noviembre a febrero. Siendo así, y para poder ofrecer una playa con dimensiones apropiadas a lo largo del año y evitar cancelaciones o demandas por parte de los usuarios por no cumplir con las expectativas de los visitantes. De ahí que Diamond Hotels Playacar haya decidido entablar contacto con la Compañía Control de Erosión, S.A. de C. V., para que un proyecto similar al que se realizó frente al Hotel Viva Maya se instrumente frente a este hotel. II.1.3 Justificación y objetivos. Se estima que actualmente existe una oferta de cerca de 51,000 cuartos hoteleros en el Caribe Mexicano. De estos, 26,000 se han construido en la Zona Hotelera y la Ciudad de Cancún, aproximadamente 22,000 a lo largo de la Rivera Maya entre Punta Nizuc y Tulum y los 3,000 restantes en el resto del Estado, incluyendo Chetumal, Holbox, Punta Sam y Costa Maya. De acuerdo con un estudio reciente realizado por la Universidad La Salle Cancún (ULSA, 2002) las principales razones por la que los turistas deciden visitar el Caribe Mexicano son el sol y la playa, lo que se traduce como playas hermosas con mares muy atractivos que presentan aguas cálidas y un sol brillante, la mayor parte del año. Sin embargo, tanto la cantidad de sol (días de buen clima) como el poder contar con una playa adecuada están sujetos a los fenómenos que se presentan con patrones estacionales, que hacen que el ofrecimiento de los dos principales factores de visita de los turistas se vean modificados. En el primer caso, son bien conocidos los períodos de mayor ocurrencia de tormentas tropicales y huracanes, así como los períodos de nortes. Por otro lado, las playas están sujetas a procesos muy dinámicos, relacionados íntimamente a las características del clima y de los fenómenos anteriores. Sin embargo, dependen de la configuración de la costa, de la acumulación continua de arena que se ha dado durante años. De todos estos factores naturales, lo único Página 9

11 que se puede hacer para contrarrestar su impacto es el diseño de estructuras que con el menor grado de externalidades faciliten la estabilización y mantenimiento de las playas, frente a los desarrollos turísticos que se han venido construyendo a lo largo de zonas como la Riviera Maya. Es importante señalar que entre los aspectos de sustenatbilidad que se discuten en cuanto al desarrollo costero está el mantenimiento de los desarrollos que se vayan edificando. Gran parte de ello reside en que el desarrollo cumpla con los aspectos en materia ambiental que las autoridades determinen, pero también en la rentabilidad continua de los desarrollos, porque de esta manera se podrá garantizar también la continuidad de empleos y de generación de divisas para la Nación. El hecho de que las playas se afecten significativamente ha mostrado un aumento en demandas y cancelaciones por parte de los principales Intermediarios y de los turistas, y el Hotel Allegro Resorts Playacar no es una excepción. En muchas ocasiones esto ha significado la retribución completa de lo pagado y compensaciones. Ante esta situación, los directivos de varias de las cadenas hoteleras y de los hoteles a lo largo de la Riviera Maya, han decidido prevenir y llevar a cabo la construcción de proyectos que aumenten las probabilidades de que las playas se conserven en el mejor estado posible. Todo esto con la finalidad de cumplir con los principales objetivos de los visitantes y para la sostenibilildad y rentabilidad de los propios desarrollos y del personal que trabaja en ellos. Los aspectos mencionados anteriormente constituyen las razones principales por las que la Gerencia del Hotel Allegro Resorts Playacar ha decidido la realización del proyecto objeto de este estudio. Para ello, se han sostenido pláticas con los propietarios y promoventes de los predios contiguos, de tal forma que el proyecto a realizar no genere impactos significativos que posteriormente representen problemas al propio hotel y, a las autoridades competentes, por haber autorizado la construcción del proyecto. En el caso del predio contiguo en la zona sur, se ha realizado pláticas con el propietario, y tampoco existen problemas para que se lleve a cabo. El proyecto persigue los siguientes objetivos: o Lograr la estabilidad de la playa frente al Hotel Allegro Resorts Playacar, utilizando el sistema de BARRERAS DE ARRECIFES ARTIFICIALES (ROMPEOLAS), construidas con elementos de bajo impacto ecológico (sacos de arena), conocidos como SANDTAINERS, colocadas a una distancia apropiada de la playa. Página 10

12 o Proteger y estabilizar la zona de playa y el talud y/o la berma de la duna costera frente al predio donde se ubica el hotel. o Resguardar y proteger las instalaciones hoteleras ante los posibles embates de las marejadas provocados pro fenómenos hidrometeorológicos. II.1.4 Inversión requerida El costo estimado de la inversión para la realización de este proyecto se estima en alrededor de $280,000 dólares americanos. II.1.5. Duración del proyecto La vida útil se considera como indeterminada y depende en gran medida de un mantenimiento adecuado de las estructuras. II.1.6 Políticas de crecimiento a futuro Una vez realizado este proyecto no se tiene contemplado su crecimiento. Lo único que se considera es la restitución de los sacos Sandtainers, en caso de que los fenómenos hidrometeorológicos que se presenten afecten las estructuras. II.2 Características particulares del proyecto La Figura 3. muestra en una fotografía aérea la ubicación de las cuatro barreras que se construirán frente a la playa del Hotel Allegro Resorts Playacar. Esta figura presenta la disposición de las mismas, no obstante se hace la aclaración de que el número (3) y las dimensiones corresponden a las del proyecto frente al Hotel Viva Maya. En el caso del Hotel Allegro Resorts Playacar las barreras de los costados tendrán la mitad de longitud de las del proyecto anterior y la barrera interna, paralela a la costa, será 10 m menor que la del proyecto frente al Hotel Viva Maya, siendo así las estructuras estarán ajustadas a la longitud del frente de playa del Hotel Allegro Resorts Playacar. Página 11

13 Figura 3. Se muestra la manera como quedarían dispuestas las 4 barreras arrecifales (rompeolas) frente la Hotel Allegro Resorts Playacar. El número y las dimensiones serían menores y ajustadas ya que las que se presentan son copia del proyecto frente al Hotel Viva Maya. II.2.1 Características de las estructuras. El proyecto consiste en la instalación de 4 Barreras de Arrecifes Artificiales con las siguientes características: Barreras UNIDADES MEDIDAS Longitudes m 40 m Ancho de base m Ancho de la corona m Altura m Máxima De acuerdo a lo anterior, las estructuras cubrirán una superficie total de 1,650 m 2, de los cuales 700 m 2 corresponderán a la superficie cubierta por los elementos de SANDTAINERS y será necesario un volumen aproximado de 5,200 m 3 de arena para el relleno de los tapetes antisocavación y sandtainers. Página 12

14 A continuación, en las Figuras 4a y 4b, se muestras los esquemas con las dimensiones que tendrán cada una de las cuatro barreras: ARRECIFE ARTIFICIAL 2.5 TAPETE ANTISOCAVACION 2.5 Figura 4a. Dimensiones del tapete antisocavación con relación a la estructura conformada pro sacos sandtainers. 5.0 NBMI Lado Mar Contenedores Sandtainer Tapete Antisocavación Figura 4b. Esquema con las dimensiones que tendrán cada una de las tres barreras que se construirán frente al Hotel Allegro Resorts Playacar, Solidaridad, Q. R. Página 13

15 Las estructuras que serán utilizadas en este proyecto están conformadas por contenedores SANDTAINER de dimensiones de 5 m 3 cada uno que serán apilados y tapetes antisocavación, cada uno elaborado con diferente tipo de material: Los contenedores SANDTAINERS serán elaborados de textil permeable (ver Figura 5) para el confinamiento de material arenoso de los bancos de arena que existen en las inmediaciones de los sitios donde serán colocadas las barreras. La arena será introducida mediante inyección hidráulica, debido a que los contenedores poseen elementos valvulares de llenado, y porque cuentan con cierres automáticos y bandas de fijación y sujeción de alta tensión. Las dimensiones de cada uno de los contenedores serán: 1.0 x 1.0 x 5.0 m TAPETE ANTISOCAVACION. Geotextil de fibras largas de polipropileno 100% conglomeradas mediante procedimiento mecánico de agujado, con peso medio de 200 gr/m 2, resistencia mínima a la tracción de 150 lb y elongación de 50%. Cada uno de los tapetes será confeccionado en lienzos con dimensiones apropiadas para el proyecto, con comportamientos laterales para lastrado, los cuales serán llenados en sitio con arena del fondo (ver ejemplo en Figura 6) Figura 5. Todos los elementos SANDTAINERS están provistos con bocas de llenados y asas para sujetarlos y anclarlos durante el llenado. Página 14

16 Figura 6. En esta fotografía se muestran las características de los tapetes antisocavación que se utilizan para la colocación de las estructuras. En este caso se presenta su uso para contención de los bordos de un río, utilizando cemento en lugar de arena. Para el proyecto del Hotel Allegro Resorts Playacar tendrán características similares, pero serán rellenados de arena. Funcionalidad del proyecto Desde hace muchos años, el hombre ha buscado la manera de duplicar los efectos que sobre la costa tienen estructuras como arrecifes de coral, morros o afloramientos rocosos. Es fácil apreciar que estas estructuras fomentan la sedimentación de arena en su zona protegida, generando la formación de tómbolos o playas cuspates, permitiendo la recuperación y estabilización de la playa frente a estas barreras. Este proyecto busca instalar tres barreras artificiales que defracten las olas y rompan el movimiento perpendicular de la arena, fomentando así, la sedimentación de arena en su zona protegida y generando la formación de tómbolos o playas cuspates (Figura 7). De esta manera será posible recuperar y estabilizar la playa, frente al Hotel Allegro Resorts Playacar en el Fraccionamiento Playacar, Playa del Carmen, Solidaridad, Quintana Roo. Cabe hacer la aclaración que lo que se busca no es lo que muestran estas fotografías, sino mostrar los resultados que se pueden obtener al usar rompe-olas en combinación con otras estructuras. Página 15

17 Una vez que se hayan instalado las cuatro barreras, se espera que los resultados en el mediano plazo sean similares a los que se presentan en la Figura 7. Figura 7. Arrecifes artificiales rompe-olas - y efecto que tienen a nivel de la costa. Antecedentes Desde que comenzó el desarrollo del Caribe mexicano y, en específico, desde que en septiembre de 1988, las costas de Quintana Roo sufrieron el embate del Huracán Gilberto, cuyos vientos máximos en la zona de mayor afectación alcanzaron velocidades de hasta 160 nudos (296 km/h). Esta gran cantidad de energía ocasionó una severa erosión en las playas de Cancún y de la Riviera Maya de Q. Roo, además de daños considerables en la infraestructura hotelera de estas localidades. A pesar de haber transcurrido 17 años, las playas no han podido recuperar su condición anterior, debido, básicamente, a la modificación de la pendiente natural del fondo marino, lo cual ocasiona que olas de mayor magnitud incidan directamente sobre el meandro o zona seca de la playa. Es en estas condiciones, que el 10 de octubre de 1995, el Huracán Roxana tocó tierra muy cerca de Playa Página 16

18 del Carmen; ocasionando que la poca arena que se conservaba en las playas fuera removida por efecto de oleaje. En 1998 el huracán Mitch y en 2001 el huracán Isidoro tuvieron efectos importantes en las playas de Playa del Carmen y más recientemente en septiembre de 2004, el efecto del oleaje del huracán Iván, vino a agravar la situación de manera muy significativa. Todo frente litoral necesita una constante alimentación de arena para mantener sus playas. En el área de las playas del Caribe, esta alimentación se da por los exoesqueletos de algas calcáreas y restos del material cárstico de la zona. Paralelamente a los fenómenos climáticos antes mencionados, existe en la zona de Playa del Carmen un déficit muy importante de alimentación de arena. Esto es producto de la depredación de los ceibales (colonias de pastos marinos) y las construcciones que invaden la duna de la playa y modifican seriamente el acarreo litoral natural aunado a las condiciones propias de la localidad, que al presentar un talud pronunciado ha propiciado la pérdida de la arena. Playa del Carmen es un sitio con características muy especiales, dada su ubicación, profundidades colindantes y la presencia de Isla Cozumel a muy poca distancia. Todos estos factores determinan las condiciones físicas especiales que rigen la dinámica marítima y la pérdida de la arena. En la actualidad, la arena en el mar se encuentra en forma de duna a pocos metros de la playa, y divaga constantemente. Es necesario, construir estructuras que reduzcan la energía de la ola incidente a fin de promover la sedimentación de arena en la zona protegida y, de esta manera, lograr la recuperación y estabilización de las playas frente al Hotel Allegro Resorts Playacar. Una vez que se hizo el diagnóstico del problema frente a este hotel, se procedió a calcular parámetros relacionados con la dinámica costera del sitio. A continuación se sintetizan el procedimiento seguido y los métodos considerados en su obtención. Transporte litoral Transporte litoral es el movimiento de material sedimentario en la zona del litoral provocado por corrientes y oleaje. La zona del litoral es aquella comprendida entre la línea de playa y la rompiente más alejada de la misma. El transporte litoral se clasifica en transporte perpendicular y transporte longitudinal a la línea de playa. El movimiento instantáneo de las partículas de sedimento tiene componentes en ambos sentidos del transporte litoral. Página 17

19 El transporte litoral ocurre de dos maneras principales: (a) movimiento de fondo en el cual las partículas ruedan sobre el fondo del mar producto del esfuerzo cortante generado por el oleaje, y (b) movimiento en suspensión, en el cual las partículas son desplazadas por las corrientes una vez que han sido levantadas del fondo por efecto de la turbulencia. En el caso particular del Hotel Allegro Resorts Playacar, la erosión ha sido generada por un desequilibrio en el transporte litoral longitudinal, lo cual generó un incremento en el transporte litoral perpendicular, migrando las partículas de arena a una duna que se localiza mar adentro. En este sentido, la función de los arrecifes artificiales es la de propiciar el retorno de dicha arena a la playa, sin interrumpir el paso del transporte litoral longitudinal. Esto se logra mediante la disminución de la energía cinética de la ola, lo cual disminuye la turbulencia y fomenta la sedimentación de la arena en el área de interés. Dentro de los parámetros o propiedades de las olas, podemos definir algunos, que para el caso de la erosión de playas, poseen mayor relevancia. Ellos son la dirección o ángulo con que inciden en las costas y la energía cinética que poseen, que se manifiesta en su: Altura: distancia entre el punto más alto y más bajo. Longitud: distancia entre dos puntos más altos. Período: tiempo que tarda una longitud de ola en pasar por un punto dado. Direcciones del oleaje reinante y oleaje dominante Tanto la energía cinética como el ángulo de incidencia, definen la capacidad de una ola de remover un grano de arena del fondo del mar, mantenerlo en suspensión, y transportarlo en una trayectoria paralela o perpendicular a la línea de playa; en otras palabras, de erosionar una playa. Características del oleaje en la zona El oleaje se agrupa en dos tipos: Oleaje local (Sea): Olas generadas por vientos locales, mismas que son generalmente de períodos cortos, superficie irregular rápidamente cambiante que se desplaza en la misma dirección que el viento que la generó. Oleaje distante (Swell): Olas que han avanzado más allá de la influencia de los vientos generadores. Son más largas en período, de crestas Página 18

20 redondeadas más uniformes, de mayor altura y su dirección es independiente a la dirección del viento. Para este tipo de proyectos, fue necesario conocer las características del oleaje que inciden en la zona de interés. Para obtener esta información sería necesario hacer mediciones y observaciones, por lo menos durante un año, para conocer las direcciones y magnitud del oleaje. Siendo ésta una tarea que resultaría costosa y lenta, es posible referirse a publicaciones como el Ocean Wave Statistics editado en 1967 y por el Laboratorio Nacional de Física, dependiente del Ministerio de Tecnología de la Gran Bretaña, el cual contiene los datos estadísticos del oleaje, estimados visualmente por barcos que navegaron por todo el mundo de 1953 a Otra publicación al respecto es el Atlas of sea and swell charts, editado por la U.S. Navy Oceanographic Office de Washington, D.C. La información mencionada fue procesada por el Departamento de Estudios y Laboratorios, Dirección General de Obras Marítimas, de la SCT. Los datos presentados por esta fuente obedecen a observaciones visuales del estado del mar, realizadas desde embarcaciones durante un período de diez años. La información recopilada se utilizó para el trazo de los patrones de refracción del oleaje en el sitio del proyecto. Los parámetros obtenidos son: Parámetro Valor Dirección reinante E (este) Dirección dominante E (este) Altura máxima de la ola (H o ) 3.6 Períodos dominantes de la ola (T o ) 6 y 8 segs. Período máximo de la ola 12 segs. Para el caso de la longitud de ola, sabemos que: Donde: Lo=1.56 T 2 Lo es la longitud de ola en aguas profundas y tiene los valores de: 56.0 m para período de 6 seg m para período de 8 seg. Aplicando estos datos, se estimó el coeficiente de refracción (K r ) para el frente de playa en el Hotel Allegro Resorts Playacar. De esta manera se obtuvo la altura de ola para cualquier profundidad utilizando la expresión: H= H o K r Página 19

21 Cabe señalar que por el hecho de que el sitio donde se colocarán las tres barreras se encuentra sujeto a huracanes, fue necesario incorporar este factor con el fin de predecir el comportamiento del oleaje en presencia de perturbaciones climatológicas. Como se muestra en la Figura 8, antes del huracán Gilberto en Septiembre de 1988, el límite de la playa se encontraba en el sitio que se señala a aproximadamente 60 m. de donde llega la playa actualmente. Esta información ha sido utilizada en los cálculos como punto de referencia. Figura 8. Foto tomada en el límite donde llegaba la playa antes del embate del huracán Gilberto en Predicción de oleaje para condiciones de tormenta De los análisis realizados para diferentes huracanes, el CERC (Coastal Engineering Research Center) propone utilizar dos fórmulas empíricas que pueden ser usadas para estimar la altura y período de la ola significante en aguas profundas, para el punto donde se tenga el viento máximo, y son: H 1/3 = 5.03 e RΔp/4700 [ 1+(0.29)( αv F )/(U R ) 1/2 ] T 1/3 = 8.6 e RΔp/9400 [ 1+(0.145)( αv F )/(U R ) 1/2 ] Página 20

22 Donde: H 1/3 = Altura máxima de la ola significante en aguas profundas en metros. T 1/3 = Período de la ola significante correspondiente a H 1/3 en metros. R= Radio del viento máximo, en km. Se mide desde el centro del huracán al lugar donde la velocidad de viento es máxima. Δ p = Diferencia de presión, en mm de mercurio. Está dado por (p n -p o ), donde p n es la presión atmosférica normal a l nivel del mar e igual a 760 mm de mercurio, y p o es la presión que se tiene en el centro del huracán. V F = Velocidad de desplazamiento del huracán en m/seg. U R = Velocidad máxima del viento en m/seg. Debe ser calculada a 10 m de la superficie del mar y corresponde al punto donde el radio sea igual a R. Se pueden utilizar las siguientes expresiones: U R = U max (Huracán estacionario) U R = U max V F (Huracán desplazándose) U max = Velocidad máxima del viento gradiente, en m/seg; debe ser calculada a 10 m arriba de la superficie del mar y se obtiene de la siguiente ecuación: U max =0.446{ 14.5 (p n -p o )1/ R (2ωsenΦ) } ω= Velocidad angular de la tierra en rad/h, igual a 2π/24 rad/h. Φ= Latitud del lugar en grados. α= Coeficiente que depende de la velocidad de avance del huracán y del incremento en la longitud del fetch al desplazarse el huracán. Para huracanes que se desplazan lenta ó moderadamente, α= 1.0 Para la zona del Golfo de México y Mar Caribe, a partir de los datos de huracanes registrados, se propone utilizar la siguiente ecuación para calcular R. R= 1.85 x 10 ( p o / ) + ΔR ΔR= 1.85 x 10 ½ ( p o / ) Análisis de decaimiento de la ola Una vez que se conoce la magnitud de la ola generada por una determinada perturbación climática, se requiere conocer la disminución o reducción que sufre al trasladarse desde la salida de ella hasta el límite de aguas profundas (LAP=Lo/2) frente al sitio en estudio. Para este fin se utilizó el Análisis de decaimiento de la ola establecido por Sverdrup-Munk-Bretschneider (Método SMB). Página 21

23 Para la aplicación de este método, se requiere establecer la distancia de decaimiento (D), en millas náuticas, entre la zona de generación y el punto de interés de la costa, así como la longitud de la zona de generación o Fetch. Una vez que se cuenta con dicha información es posible definir: T F y H F = T D y H D = Período en segundos y altura de la ola en pies generados por la perturbación y considerados a la salida del fetch. Período en segundos y alta de la ola en pies del oleaje una vez recorrida la distancia de decaimiento. Se utilizaron valores de H D y T D para las perturbaciones meteorológicas en el Caribe, para los años de 1986 a Estos valores han sido utilizados para el establecimiento de las condiciones de diseño de las barreras artificiales, al aplicarles los métodos estadísticos que permiten definir la ola esperada con un período de retorno de 50 años. Período de retorno Para el estudio de ciertas estructuras marítimas, sujetas a la acción del oleaje, es necesario conocer las alturas de ola con relación a un período de retorno determinado. Para lo cual es necesario extrapolar los datos estadísticos con que se cuenta y asociarlos con una función de probabilidad. Uno de los métodos conocidos para tal efecto es el de M. Larras, cuya expresión es: H n = A log P Donde: H n = Es la altura de ola esperada (m), para un período de retorno de n años. A= Es una constante (pendiente de la recta de regresión). P= Es la probabilidad de ocurrencia (%), igual a 1/número de años, expresada en días. Para la aplicación del método, es necesario graficar en papel semilogarítmico los valores de las frecuencias acumuladas de las alturas de ola, y obtener la recta de regresión correspondiente, y por extrapolación logarítmica se encuentra el valor de la probabilidad buscada: P 50 años = 1/(50x365)= = % Página 22

24 Evaluación de la problemática Con la información anterior, el siguiente paso consistió en definir el problema, establecer sus causas y proponer una solución. Hasta aquí se han definido algunos conceptos de gran importancia para la mejor comprensión de la dinámica costera. Sin embargo, también hay que considerar las siguientes acotaciones: 1. La probabilidad de que tormentas de menor magnitud ocasionen severos daños en las instalaciones de playa es cada vez mayor. Esto debido a que no se cuenta con la adecuada refracción de la ola antes de incidir en la playa. 2. Soluciones utilizando espigones no son adecuadas, debido a la obstrucción del acarreo litoral, los cuales producen el crecimiento de las playas en un lado del espigón, pero del otro crean una severa erosión. 3. Es imperiosa la necesidad de garantizar la disminución de la energía del oleaje incidente, así como su reorientación, a fin de evitar que la arena alimentada de manera natural sea retirada de su sitio durante condiciones de oleaje severas. 4. Las condiciones climáticas del planeta (Cambio Climático) indican que cada año aumentan las perturbaciones en la zona del Caribe, lo cual incrementa la urgencia de tomar decisiones adecuadas. Otro aspecto muy importante, es el hecho de que, existe movimiento de arena paralelo a la costa denominado acarreo litoral. Este movimiento aún cuando cambia su dirección durante el año, posee una dirección predominante y un volumen neto. Este acarreo se genera en las fuentes de alimentación de arena (desembocaduras de ríos o bancos de arena biogénica) y recorre una longitud determinada, rellenando playas o erosionándolas A esta longitud, se le conoce como unidad fisiográfica, y es el principio fundamental de la estabilidad de playas. En el caso concreto de Playa del Carmen, esta unidad se ve seriamente afectada por las grandes profundidades existentes en el Canal de Cozumel, hacia donde se pierde la mayor parte del volumen de arena en movimiento. Si a este fenómeno sumamos que existe una disminución en el aporte de arena, se podría concluir que existe un serio efecto erosivo en la generalidad de la zona. Como se mencionó anteriormente, el paso de los huracanes desde 1988 a 2004 (Gilberto, Roxana, Mitch, Isidoro e Iván) no han permitido la recuperación adecuada de los litorales, lo cual aunado a la falta de alimentación de arena ocasiona que la erosión sea progresiva y el impacto significativo. Página 23

25 Considerando los puntos descritos con anterioridad, se procedió al cálculo de estructuras separadas a fin de establecer la solución más adecuada, tomando en cuenta las condiciones existentes en esa zona. Funcionalidad de las barreras de artificiales para sedimentación de arena y protección de la zona costera. Cuando una ola encuentra obstáculos en su camino modifica sus parámetros o propiedades. En algunos casos puede cambiar de dirección a causa de irregularidades en el fondo, salientes o puntas rocosas. En otras ocasiones, al chocar contra muros o cantiles, rebota o se refleja siguiendo los mismos principios que un rayo de luz sobre un espejo, pero con una altura de ola menor. Esto ha permitido determinar las mejores condiciones en las cuales se desea que una ola incida en un determinado frente de playa; a fin de que pierda energía y deposite la arena en suspensión en el sitio deseado para que ello ocurra. La erosión principal que se presenta en las playas frente al Hotel Allegro Resorts Playacar, se debe a la migración longitudinal de la arena, ocasionada por la incidencias de oleaje severo con dirección Noreste y Este, y Sur bajo condiciones de tormenta. Bajo este concepto, se pretende modificar la dirección y la energía de las olas que inciden directamente en la playa de este hotel. Con esto se lograría obtener una sedimentación de arena apropiada, la cual irá creciendo y daría protección a la infraestructura del hotel. Lo que se propone no es un concepto nuevo, ya que ha sido utilizado en el mundo durante 30 o 40 años. Obras como la que se propone, pueden ser encontradas en España, Estados Unidos, Tailandia, Japón y aún en México en algunas playas de Ixtapa-Zihuatanejo, Cancún y Playa del Carmen (Ver Anexo 6, de experiencias locales). Además, una característica importante de las estructuras que se usarán en ese proyecto es que no requieren sobresalir del agua. Esto tiene la ventaja de que se ahorra en los volúmenes de material de construcción empleado y la afectación al paisaje es nula, ya que no son visibles desde la playa. A continuación se describen algunos conceptos y parámetros que describen el funcionamiento de este tipo de estructuras. Patrones de difracción de las olas Las estructuras que se contempla instalar reflejan o disipan al oleaje que incide sobre ellas y transmiten la energía de las olas por difracción hacia la sombra geométrica de las barreras. Esta reducción de la energía de las olas en la sombra de las barreras reduce el transporte de sedimentos que ocasiona la acción del Página 24

26 oleaje. De esta manera, la arena transportada desde las regiones cercanas tenderá a depositarse en la sombra de las estructuras. Como se observa en la Figura 9, el principal efecto que tienen las estructuras que se quieren instalar es la difracción. Este se produce en los extremos del arrecife, modificando la dirección del oleaje y produciendo patrones de interferencia que fomentan la depositación de sedimentos provenientes fundamentalmente de mar adentro, sin interrumpir completamente el transporte litoral. Este efecto disminuye la erosión en las zonas cercanas que es característica de las playas con espigones. La instalación de las estructuras ocasionará que la línea de costa se ajuste a las nuevas condiciones hasta que llegue a una nueva configuración que se encuentre en equilibrio. Figura 9. Formación de tómbolos por sedimentación de acarreo litoral. Factor de Sumersión de la estructura En este tipo de proyectos, es muy importante analizar y determinar las características y el diseño de la estructura, ya que es deseable que el obstáculo o la estructura que se va oponer a la propagación de las olas sea lo suficientemente alto para reflejar totalmente la energía de éstas. Esto permite que con el paso del tiempo la línea de playa llegue y se una al obstáculo. Este fenómeno ha sido denominado como formación de tómbolo, y el mismo se aprecia con mayor o menor velocidad dependiendo de la cercanía del obstáculo con la playa. En el caso de los arrecifes sumergidos, se considera o se parte del hecho de que la mayor altura que pueden tener es igual al Nivel de Bajamar Media Inferior; de lo contrario no podrían ser llamados sumergidos, y por lo tanto, permiten la transmisión de parte de la energía amortiguándola, tal y como se observa en la Figura 10. Página 25

27 Figura 10. Representación gráfica de un arrecife y su funcionamiento. En esta figura se puede apreciar el efecto amortiguador de un arrecife artificial. En el mismo, se indica como H I la altura de la ola incidente y como H T, la altura de la onda transmitida. Los factores que influyen en este amortiguamiento son: el factor de sumersión (ds), es decir, la profundidad a la que se encuentra la corona del arrecife; el ancho de la corona (W) y el talud de las caras del arrecife (z). Con base a la determinación de los parámetros fijos, y auxiliándose con la gráfica de la Figura 11, desarrollada por Goda, es factible establecer las dimensiones del tipo de arrecife que se necesita construir. Página 26

28 Figura 11. Gráfica para diseño de arrecifes (Goda) En el caso de la sumersión y para propósitos de este proyecto, se consideró que como el rango de altura de las olas más frecuente durante el año varía entre 0.3 y 0.9 m, y como se desea que la sedimentación de arena se produzca para cualquier oleaje, se decidió utilizar como cota superior aquella que intercepte o rompa cualquier altura. Por lo anterior, se ha considerado la tabla anual de mareas correspondiente a Puerto Morelos, Q. Roo. De esta, se obtuvieron los datos sobre la Pleamar o máxima variación o del nivel del mar ocasionado por mareas, el cual corresponde a m. De aquí que haya sido necesario ubicar la cota del arrecife en el Nivel de Bajamar Media Inferior, es decir: Nivel de cota superior = 0.00 m y por lo tanto h = d Página 27

29 Para encontrar el factor de amortiguamiento de la ola de un 30 % (H I /H T ) = 0.3, se procedió de la siguiente manera: De los datos obtenidos con relación al oleaje normal, se sabe que la dirección Este es la dominante, y que dentro de esta dirección, la altura de la ola predominante en la mayor parte del año es la ola de 0.3 y 0.9 m, se consideró que: Para H I = 0.9 m y T = 8 seg.: H I /gt 2 = (0.9)/(9.8) (8) 2 = Definido ya el factor de amortiguamiento deseado de 0.3, se tiene: W/h = 1.35 de donde, si h = d = 1.50, por lo establecido con anterioridad W = Con base en las consideraciones y los cálculos anteriores se obtuvieron los siguientes resultados en cuanto a las estructuras que conformarán la barrera de arrecifes: Barrera de arrecifes Profundidad 3.0 m Longitud de Arrecife 2 (30.0) y 2 (40.0) m Ancho Mínimo de Corona 2.7 m Ancho real de Corona 2.7 m Nivel de Corona 0.5 m Separación entre Arrecifes 20.0 m Distancia de la playa a los Arrecifes 50.0 m Las Barreras de Arrecifes serán colocadas de Norte a Sur, en ángulos distintos con relación al Norte. Una en ángulo de 45 (Extremo Norte) Longitud 30 m Dos en ángulo de 0 Paralela a la costa 40 m Una en ángulo de 300 (Extremo Sur) 30 m Nota: en todos los casos los ángulos son con referencia a la línea de costa Página 28

30 II.2.2 Descripción de las obras y actividades provisionales y asociadas. Como en todo proyecto se consideran tres etapas: Preparación, construcción y operación de la obra. Contempla las actividades previas al inicio de la obra. En este caso el estudio batimétrico, los trabajos relacionados con el oleaje en el área objeto de este estudio y las playas adyacentes; el patrón de difracción de las olas, mareas y del transporte litoral. Igualmente la información relacionada con los fenómenos hidrometeorológicos. Así también la realización de una prospección ecológica. Análisis estadístico del oleaje normal. Otro parámetro de interés es el relativo al oleaje que incide en la costa frente al Hotel Allegro Resorts Playacar y áreas adyacentes. Para ello, se hizo una revisión exhaustiva de las diferentes publicaciones en donde se recopila información para la región del Atlántico Norte. De lo contrario, se requieren datos y mediciones durante, por lo menos, un año, a fin de conocer las direcciones y magnitud del mismo con relación a las diferentes características del viento que lo generan, las cuales son estacionales y cíclicas, siendo ésta una tarea que resultaría costosa y lenta. En este caso, los parámetros que se obtuvieron fueron: PARAMETRO VALOR Dirección reinante E (Este) Dirección dominante E (Este) Altura significante de ola (H 1/3 ) 3.6 Período significante de ola (T 1/3 ) 6 y 8 segs. Período máximo de la ola (T 0 ) 12 segs. De los datos obtenidos para el oleaje normal, sabemos que la dirección Este, es la dirección dominante, y que dentro de esta dirección, la altura de ola que se presenta durante mayor tiempo en el año es la ola de entre 0.3 y 0.9 metros, que aquí se considera: Para el caso del Hotel Allegro Resorts Playacar, y dado que las condiciones de oleaje incidente son más benignas, es factible colocar el arrecife a una menor distancia de la playa, con lo cual sus dimensiones pueden ser menores para lograr el efecto deseado, obteniéndose un consiguiente ahorro en costo y tiempo de construcción. Página 29