SIMULACIÓN DE MANIOBRAS DE BUQUES PARA LA EVALUACIÓN DE LA NAVEGACIÓN EN EL CANAL DE ACCESO AL PUERTO DE BAHÍA BLANCA (ARGENTINA)

Transcripción

1 VI Congreso Argentino de Ingeniería Portuaria Seminario Latinoamericano Desarrollo Sustentable de la Infraestructura Portuaria Marítima y Fluvial en América Latina SIMULACIÓN DE MANIOBRAS DE BUQUES PARA LA EVALUACIÓN DE LA NAVEGACIÓN EN EL CANAL DE ACCESO AL PUERTO DE BAHÍA BLANCA (ARGENTINA) Raúl Atienza, Carlos Cal, José Ramón Iribarren (SIPORT XXI) Ing. Valentín Morán, Ing. Miguel A. R. Garelli, Ing. Carlos Ginés, Agr. Miguel Schnegelberger, Cap. Juan Linares (CGPBB)

2 Objetivos y Metodología Evaluar el Canal de Acceso del Puerto de Bahía Blanca Proyecto de ampliación del canal Detallado estudio de maniobras Desarrollo en tres etapas de complejidad y precisión progresiva: 1. Aplicación de criterios empíricos de PIANC y ROM Simulación de maniobras (modelo numérico de piloto automático SHIPMA) 3. Simulador de maniobras de buques en tiempo real Zonas de análisis: A. Zona de maniobras de los puertos Ingeniero White-Puerto Galván B. Canal de acceso interior (boyas 22 a 31)

3 Objetivos y Metodología Hipótesis de trabajo inicial: Aumentar significativamente la operatividad del canal interior Operación independiente de la marea Admitir cruce de buques de las dimensiones máximas (Panamax) Criterios sobre anchuras y profundidades de canal necesarias en cada tramo Consideración de Geometría del puerto Condiciones meteorológicas Corriente y marea

4 Ubicación del puerto Puerto de Bahía Blanca Único puerto de aguas profundas de Argentina Puerto industrial (petróleo, graneles sólidos) Aumento de tráfico de grandes buques Proyecto de ampliación del canal de acceso Bahía Blanca

5 Configuración del puerto Canal de acceso exterior Canal de acceso interior Puerto Ingeniero White

6 Configuración del puerto Estuario de unos 100 km Canales orientados NW-SE y extensas planicies e islas Altas velocidades de corriente de marea Vía de acceso 98 km, 190 m de ancho de solera Canal interior de 9,7 millas de longitud Instalaciones sobre la costa norte de la ría Puerto de Ingeniero White Zona Cangrejales Puerto Galván

7 Configuración del puerto Canal del Toro (Boyas millas)

8 Configuración del puerto Canal Interior (Boyas millas)

9 Configuración del puerto Rada (Puerto Ingeniero White)

10 Configuración del puerto Limitaciones Buque máximo Panamax (245 x 32 x 12 m) Canal sentido único Traza compleja Corriente de marea Vientos cruzados Canal Interior (Boyas millas)

11 Configuración del puerto Rada (Puerto Ingeniero White)

12 Dimensionamiento PIANC y ROM Formulación simplificada Comportamiento del buque Influencia de los agentes ambientales Primera valoración de los espacios de maniobra necesarios y límites de operación Dimensionamiento en planta y alzado de las zonas de acceso y maniobra Dimensiones necesarias + márgenes de seguridad amplios! Resultados conservadores Anchura requerida para varias combinaciones Corriente máxima (llenante/vaciante) Viento (3 sectores característicos con velocidades elevadas) Opciones: Canal continuo de doble sentido de navegación Canal de sentido único con zona de cruce intermedio

13 Dimensionamiento PIANC y ROM Canal de doble sentido de navegación

14 Dimensionamiento PIANC y ROM Canal de doble sentido de navegación

15 Alternativa: Canal de sentido único de navegación + zona de cruce y espera Dimensionamiento PIANC y ROM

16 Dimensionamiento PIANC y ROM

17 Modelo numérico de maniobra Revisión y optimización del dimensionamiento previo Modelo numérico de maniobra de buques con piloto automático (SHIPMA) Maniobras de entrada y salida del Puerto de Bahía Blanca Buque de diseño tipo Panamax L=225 m B=32.2 m T=13.7 m bulkcarrier o petrolero Análisis de 12 escenarios críticos según fase previa Condiciones de corriente más desfavorables Entrada con llenante - salida con vaciante Vientos límites 25 nudos Resultados: gráficos de trayectoria envolventes del buque (área ocupada por el barco) Márgenes de seguridad (PIANC + ROM) Análisis de variables de maniobra Velocidad Rpm máquina Ángulo de timón Dificultad de maniobra y verificación de nivel de seguridad

18 Modelo numérico de maniobra Aplicación PC que reproduce el comportamiento de un buque durante la maniobra, sometido a la acción del viento, el oleaje y la corriente y asistido por remolcadores - Geometría/Condiciones locales - Trayectoria objetivo - Algoritmo de corrección de desvíos Timón - Máquina - Remolcadores - Determinista No interactivo Operación Fast-time Maniobra de referencia SHIPMA (Delft Hydraulics-MARIN (Holanda))

19 Modelo numérico de maniobra Máximo requerimiento de espacio: entrada buque en lastre + salida buque en lastre Vientos del SW y NW Detección de puntos críticos del canal de navegación Optimización del ancho del canal mediante aplicación del modelo numérico: Criterios empíricos: 285 m Simulación SHIPMA: 242 m Reducción: 43 m (15%)

20 Simulador de maniobra de buques en tiempo real Limitaciones del modelo numérico de maniobra SHIPMA Percepción del operador Error de posición del buque (señalización) Profundizar en el análisis de las maniobras de acceso Simulador en Tiempo Real Modelo de maniobra de mayor calidad Instrumentación real y percepción visual Participación de profesionales (Capitanes y Prácticos) Desarrollo realista de las maniobras Resultados de gran precisión Establecer niveles de operatividad Optimizar estrategias de maniobra Optimizar diseño en planta y alzado del canal ampliado! Reducción del volumen de dragado necesario

21 Simulador de maniobra de buques en tiempo real Simulador de Maniobras en Tiempo Real (Mermaid 500, MARIN (Holanda)) 2000 ( )

22 Simulador de maniobra de buques en tiempo real Simulación de Maniobras de Cruce de Buques (2 puentes sincronizados)

23 Simulador de maniobra de buques en tiempo real Revisión de objetivos. Fase inicial Cruce de buques Bulkcarrier/petrolero Panamax + Portacontenedores B=25 m Bulkcarrier/petrolero Panamax + Petrolero B=25 m Confirmación de espacios de reviro Puerto Galván Sitio 9 Optimizar diseño en planta

24 Simulador de maniobra de buques en tiempo real Simulador en tiempo real

25 Conclusiones Estudio de maniobras de buques detallado Etapas de complejidad y precisión progresiva: 1. Criterios empíricos (PIANC y ROM) 2. Modelo numérico de maniobra SHIPMA 3. Simulador de maniobras de buques en tiempo real Información de soporte a la toma de decisiones Reajuste de criterios de operación del canal Optimizar diseño en planta y alzado del canal! Reducción del volumen de dragado necesario

26 VI Congreso Argentino de Ingeniería Portuaria Seminario Latinoamericano Desarrollo Sustentable de la Infraestructura Portuaria Marítima y Fluvial en América Latina SIMULACIÓN DE MANIOBRAS DE BUQUES PARA LA EVALUACIÓN DE LA NAVEGACIÓN EN EL CANAL DE ACCESO AL PUERTO DE BAHÍA BLANCA (ARGENTINA) Raúl Atienza, Carlos Cal, José Ramón Iribarren (SIPORT XXI) Ing. Valentín Morán, Ing. Miguel A. R. Garelli, Ing. Carlos Ginés, Agr. Miguel Schnegelberger, Cap. Juan Linares (CGPBB)