ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN Las operaciones de dragado...4

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1 Índice ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN Contexto Objetivos y metodología de la tesina ª PARTE: TÉCNICAS DE DRAGADO 2. Las operaciones de dragado Definición e importancia del dragado Clasificación de las obras de dragado Según el objetivo o destino del dragado Según el emplazamiento Según las características del terreno Los equipos de dragado Leyes y normas reguladoras Aspectos previos al dragado Definición batimétrica de la zona Medida de la profundidad Posición planimétrica Medida del nivel del mar Caracterización geotécnica y geológica del material Suelos no cohesivos Suelos cohesivos Rocas Métodos de reconocimiento geotécnicos Condiciones medioambientales Las dragas mecánicas Dragalinas...21 i

2 Índice 4.2. Dragas de cuchara Características principales Draga de cuchara montada sobre pontona Draga de cuchara autoportadora La cuchara Rendimientos Dragas de pala Características principales Draga de pala frontal Draga de retroexcavación La cuchara Rendimientos Dragas de rosario Características principales Sistema de trabajo El cangilón Rendimientos Las dragas hidráulicas Dragas de succión en marcha o de arrastre Características principales Sistema de trabajo Métodos de vertido Bombas de dragado Elementos de control en la tubería de succión Los cabezales Dragas cortadoras ( Cutter ) Características principales Sistema de trabajo El cabezal cortador Dragas de succión estacionarias Características principales Ciclo de trabajo...45 ii

3 Índice 5.4. Dragas dustpan Características principales Ciclo de trabajo Elección del sistema adecuado Introducción Características del emplazamiento Características del material Vertido y gestión del material dragado Introducción Caracterización del material dragado Usos productivos del material dragado Elección del lugar y del tipo de vertido Vertido en mar libre Vertederos en cauces o zonas fluviales Vertederos en tierra ª PARTE: SISTEMAS DE BYPASS DE ARENA 8. Sistemas de bypass Introducción Datos estadísticos y algunos ejemplos Estudios necesarios en un proyecto de bypass Procesos costeros Información del emplazamiento Equipos de bypass Sistemas fijos...66 iii

4 Índice Sistemas móviles Sistemas semi-móviles Frecuencia del bypass Bypass continuo Bypass periódico Métodos de captación del sedimento Método de intercepción Método de almacenamiento Ejemplos de bypass en el mundo Conclusiones sobre los sistemas de bypass La importancia de los procesos costeros Principales problemas de los sistemas fijos Recomendaciones sobre el vertido del material Presencia de estructuras ª PARTE: IMPACTO DE UN DRAGADO EN LA COSTA CATALANA 11. Evolución transversal del perfil de playa Introducción Definición de los perfiles y los dragados considerados Definición de los perfiles de playa Definición de los dragados Dragados acumulativos Evolución transversal de los perfiles Datos de oleaje utilizados Parámetros analizados...99 iv

5 Índice Análisis de los resultados Retroceso de playa en su cota máxima Retroceso o avance de playa en la cota Nueva pendiente de playa seca Formación de duna Relleno de la zanja de dragado Influencia del tamaño del sedimento Retroceso de playa en su cota máxima Retroceso o avance de playa en la cota Nueva pendiente de playa seca Formación de duna Relleno de la zanja de dragado Conclusiones Estudio de la dinámica longitudinal Introducción Definición de las playas tipo Oleajes considerados Descripción del modelo utilizado Análisis de los resultados Tramo de costa representativo del Maresme Tramo de costa representativo de la Costa Daurada Conclusiones Conclusiones del impacto de un dragado en la costa catalana Zona óptima de extracción Evolución longitudinal de la zanja Propuesta del equipo de dragado Sistema móvil de dragado Sistema fijo de dragado v

6 Índice 14. CONCLUSIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Anejo. Dinámica transversal del perfil a corto plazo vi

7 Listado de figuras y tablas LISTADO DE FIGURAS Y TABLAS FIGURAS Figura Construcción de la isla artificial Chek Lap Kok en Hong-Kong... 5 Figura Clasificación de las dragas actuales Figura Principio de la ecosonda Figura Penetración de las ondas en el terreno en función de su frecuencia...10 Figura Esquema de funcionamiento de un GPS diferencial Figura Ubicación de las boyas de registro en España...19 Figura Distribución de las dragas mecánicas Figura Partes principales de la dragalina Figura Draga de cuchara sobre pontona (izquierda) y autopropulsada (derecha)22 Figura Dragas de cuchara sobre pontona extrayendo material y cargando en gánguil Figura Ejemplos de la forma de operación de una draga de cuchara autoportadora: a) con dos grúas, b) con tres grúas, c) con cuatro grúas...24 Figura Draga de cuchara instalada sobre gánguil Figura Los cuatro tipos de cucharas más habituales Figura Draga de pala accionada por cables (izquierda) o con accionamiento hidráulico (derecha)...27 Figura Draga de pala frontal...29 Figura Esquema de trabajo de una draga de pala Figura Vista del rosario en la parte central de la embarcación...32 Figura Esquema de trabajo de la draga de rosario durante la operación de dragado...34 Figura Detalle de una cadena de cangilones Figura Distribución de las dragas hidráulicas Figura Esquema de una draga de succión en marcha Figura Cántara de una draga de succión Figura Dragas de succión vertiendo el material mediante impulsión con el sistema rainbow...40 Figura Draga descargando el material a través de una tubería flotante...40 Figura Esquema y fotografía de un cabezal californiano...42 Figura Esquema de una draga de succión con cabezal cortador...42 Figura Esquema de trabajo de una draga cortadora Figura Cabezal cortador Figura Esquema del conducto de succión de una draga dustpan...46 Figura Trayectoria de una draga dustpan durante las operaciones de dragado. 47 Figura Procedimiento de gestión para el material dragado vii

8 Listado de figuras y tablas Figura Destinos de los materiales procedentes de dragados portuarios durante Figura Tipos de vertederos...58 Figura Comportamiento del sedimento durante el vertido con diferentes equipos60 Figura 8.1. Distribución por continentes de los sistemas de bypass de arena analizados...63 Figura Distribución por países de los sistemas de bypass de arena analizados..63 Figura Esquema de una planta fija de bypass...67 Figura Esquema en planta del sistema fijo de bypass instalado en la desembocadura del río Nerang (Australia)...68 Figura Vista de perfil del sistema de bypass instalado en la desembocadura del río Nerang (Australia) Figura Esquema de una planta semi-móvil de bypass Figura Método de intercepción Figura Zona de acumulación creada artificialmente en el interior de la desembocadura de Masonboro (Carolina del Norte)...73 Figura Zona de acumulación creada por el dique exento construido frente a la marina Ventura (California)...73 Figura Situación de los puertos Hueneme y Channel Islands Figura Desembocadura de South Lake Worth, Florida Figura Esquema de la planta de bypass utilizada en Indian River Figura Grúa usada para desplegar la bomba de inyección en Indian River, Delaware...81 Figura Diques de protección en la entrada del puerto de Oceanside, California..82 Figura Localización de los flluidificadores Figura Desembocadura de Boca Raton, Florida Figura Esquema de la distribución de la arena Figura Desembocadura de Dawesville, Australia Figura Esquema del Slurrytrack Figura Dependencia de A con el tamaño del sedimento y la velocidad de caída.94 Figura Esquema de los perfiles de playa considerados Figura Esquema de los diferentes dragados realizados en los perfiles de playa.95 Figura Esquema de los dragados acumulativos sobre el perfil Figura Altura de ola registrada entre los días 9 y 13 de noviembre por la boya direccional de Cap Tortosa...98 Figura Periodo medio de oleaje registrado entre los días 9 y 13 de noviembre por la boya direccional de Cap Tortosa Figura Dirección del oleaje registrada entre los días 9 y 13 de noviembre por la boya direccional de Cap Tortosa...99 Figura Parámetros analizados en la evolución transversal del perfil Figura Retroceso observado en la cota 2.5 m para los perfiles 1 a 4 y para todos los casos de dragado viii

9 Listado de figuras y tablas Figura Retroceso observado en la cota 4.0 m para los perfiles 5 a 6 y para todos los casos de dragado Figura Retroceso observado en la cota 2.5 m para el perfil 1, con los dragados A, B, C y D Figura Variación observada en la cota 0 m para los perfiles 1 a 4 y para todos los casos de dragado Figura Variación observada en la cota 0 m para los perfiles 5 a 8 y para todos los casos de dragado Figura Retroceso observado en la cota 0 m para el perfil 1, con los dragados A, B, C y D Figura Pendiente inicial de la playa seca (1/k) y pendiente equivalente del perfil obtenido (1/k ) Figura Pendiente equivalente de playa seca para los perfiles 1 a 4 y para todos los casos de dragado Figura Pendiente equivalente de playa seca para los perfiles 5 a 8 y para todos los casos de dragado Figura Pendiente equivalente obtenida en el perfil 1 con los dragados A, B, C y D Figura Volumen de la duna formada en los perfiles 1 a 4 para todos los casos de dragado Figura Volumen de la duna formada en los perfiles 5 a 8 para todos los casos de dragado Figura Volumen de duna formada en el perfil 1 con los dragados A, B, C y D.109 Figura Porcentaje de relleno de la zanja de dragado en los perfiles 1 a 4 para todos los casos de dragado Figura Porcentaje de relleno de la zanja de dragado en los perfiles 5 a 8 para todos los casos de dragado Figura Relleno de la zanja creada por el dragado 1 en el perfil Figura Zanja creada por el dragado 3 en el perfil Figura Porcentaje de relleno de la zanja creada en el perfil 1 por los dragados A, B, C y D Figura Perfiles de playa y dragados considerados en función de la granulometría del sedimento Figura Retroceso observado en la cota 2.5 m para el perfil Figura Retroceso observado en la cota 2.5 m para el perfil 1, con los dragados A, B, C y D Figura Retroceso observado en la cota 0 m para el perfil Figura Retroceso observado en la cota 0 m para el perfil 1, con los dragados A, B, C y D Figura Pendiente equivalente de la parte emergida de la playa en el perfil Figura Pendiente equivalente obtenida en el perfil 1 con los dragados A, B, C y D Figura Volumen de la duna creada en el perfil Figura Volumen de duna formada en el perfil 1 con los dragados A, B, C y D.119 Figura Porcentaje de relleno de la zanja creada por los dragados en el perfil ix

10 Listado de figuras y tablas Figura Porcentaje de relleno de la zanja creada en el perfil 1 por los dragados A, B, C y D Figura Orientaciones de las dos zonas de estudio, la costa del Maresme al norte y la costa Daurada al sur Figura Perfil de playa analizado con los dos dragados propuestos Figura Rosa de oleaje anual. Datos Boya Cap Tortosa Figura Direcciones de oleaje con incidencia en la zona de estudio Figura Distribución transversal del transporte longitudinal obtenida con el perfil de equilibrio de la playa y el clima medio de oleaje Figura Distribución transversal del transporte longitudinal obtenida con el perfil de equilibrio de la playa y el clima medio de oleaje Figura Distribución transversal del transporte longitudinal obtenida con el perfil dragado entre las cotas 0 y -2 m y el clima medio de oleaje Figura Distribución transversal del transporte longitudinal obtenida con el perfil dragado entre las cotas 0 y -2 m y el clima medio de oleaje Figura Distribución transversal del transporte longitudinal obtenida con el perfil dragado entre las cotas -2 y -4 m y el clima medio de oleaje Figura Distribución transversal del transporte longitudinal obtenida con el perfil dragado entre las cotas -2 y -4 m y el clima medio de oleaje Figura Distribución transversal del transporte longitudinal obtenida con el perfil de equilibrio de la playa y el clima medio de oleaje Figura Distribución transversal del transporte longitudinal obtenida con el perfil de equilibrio de la playa y el clima medio de oleaje Figura Distribución transversal del transporte longitudinal obtenida con el perfil dragado entre las cotas 0 y -1.3 m y el clima medio de oleaje Figura Distribución transversal del transporte longitudinal obtenida con el perfil dragado entre las cotas 0 y -1.3 m y el clima medio de oleaje Figura Distribución transversal del transporte longitudinal obtenida con el perfil dragado entre las cotas -4.3 y -5.8 m y el clima medio de oleaje Figura Distribución transversal del transporte longitudinal obtenida con el perfil dragado entre las cotas -4.3 y -5.8 m y el clima medio de oleaje Figura Perfiles de playa y dragados considerados en función de la granulometría del sedimento Figura Dragados acumulativos sobre el perfil de D50=400 µm (a la izquierda) y el de D50=200 µm (a la derecha) Figura Distribución transversal del transporte longitudinal obtenida con el perfil de equilibrio de la playa y el clima medio de oleaje 2. Playa con D50=400 µm x

11 Listado de figuras y tablas TABLAS Tabla Composición de la flota mundial de dragas... 7 Tabla Requerimientos geológicos necesarios Tabla Requerimientos geotécnicos necesarios Tabla Calificación de los suelos granulares Tabla Calificación de los suelos cohesivos Tabla Descripción de la resistencia de rocas Tabla Métodos directos más utilizados...17 Tabla Métodos geofísicos más utilizados Tabla Rendimiento medio semanal de una draga de cuchara Tabla Tolerancias de operación de las dragas de pala Tabla Rendimiento medio semanal en m 3 para las dragas de pala Tabla Tolerancias de operación de las dragas de rosario...32 Tabla Rendimiento medio semanal en m 3 para las dragas de rosario Tabla Diferentes tipos de cabezales y su aplicación Tabla Comportamiento de las dragas mecánicas en función del tipo de terreno..50 Tabla Comportamiento de las dragas de succión en marcha y de cortador en función del tipo de terreno Tabla Comportamiento de las dragas en función del terreno...52 Tabla Equipos más adecuados para cada terreno Tabla Uso de los equipos de dragado en función del tipo de terreno y del emplazamiento Tabla Niveles de acción de los materiales procedentes de dragado Tabla Sistemas de bypass analizados Tabla Características de los diferentes perfiles estudiados...95 Tabla Características de los diferentes dragados considerados Tabla Características de los dragados acumulativos...97 Tabla Características de los nuevos dragados considerados Tabla Características de los nuevos dragados acumulativos Tabla Influencia de la cota máxima de la berma, de la pendiente de la playa seca y del volumen de dragado en los cinco parámetros analizados Tabla Influencia de los diferentes dragados en los cinco parámetros analizados122 Tabla Influencia de la granulometría en los cinco parámetros analizados Tabla Características de los dragados considerados Tabla Datos de oleaje utilizados para caracterizar los diferentes climas medios128 Tabla Distancia a la orilla y profundidad a partir de las cuales el transporte longitudinal es inferior a 20 m 3 /m xi

12 Listado de figuras y tablas Tabla Estimación de la probabilidad de relleno de la zanja creada por el dragado Tabla Aumentos de retroceso debido a los dragados, en la cota 0 y en la cota máxima de la berma, para las dos granulometrías analizadas Tabla Aumentos de retroceso debido a los dragados acumulativos, en la cota 0 y en la cota máxima de la berma, para las dos granulometrías analizadas Tabla Profundidades mínimas de dragado xii