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28 de mayo de 2021 | por: José Gutiérrez | 0 comentarios

Rebase, erosión costera, y protección de infraestructuras: caso de estudio

La vía de ferrocarril Barcelona-Mataró-San Pol (parte de la línea de cercanías R3), la primera infraestructura de este tipo inaugurada en España (s. XIX), discurre casi paralela y a pocos metros de la costa del Mediterráneo, ubicándose parte de la línea en la comarca del Maresme (al NE de Barcelona, España, con más de 40 Km de longitud de costa, figura 1). Se trata de una infraestructura clave para el transporte en el área metropolitana de Barcelona, utilizada por unos 40 millones de pasajeros anuales.

Fig. 1. Izquierda: Localización de la zona de proyecto y de los tramos de éste. Derecha: costa el Maresme (limites en rojo), tramos de proyecto e instalaciones portuarias.
Fuente: Preparación por el autor en base a Google Maps y carta náutica del IHM.

Desde finales del s. XIX y hasta principios del s. XXI, se han dado diferentes actuaciones antrópicas (infraestructuras como construcción de tramos de ferrocarril en la berma de la playa, construcción de puertos, urbanización creciente de superficies de terreno, construcción de embalses).

Estas actuaciones han modificado el equilibrio sedimentario natural de la unidad morfológica, dando lugar a playas de más de 100 m de ancho (a levante de los puertos), pequeñas zonas de acumulación locales a poniente cerca (debidas a difracción en diques y transporte de sedimento hacia el NNE) y, a poniente de los puertos, eliminación virtual de tramos que antaño fueron playas arenosas.

Por ello han sido necesarios distintos tipos de actuaciones para mitigar el impacto de la erosión (dragados de trasvase, regeneraciones de playas y/u obras de protección).

A lo largo de los últimos años la línea de ferrocarril ha experimentado en los tres tramos de proyecto (figura 1) un número creciente de disrupciones en su operación debido a la acción del rebase causado por el oleaje durante temporales (figura 2, izquierda, arriba), lo que ha motivado la necesidad del proyecto y construcción de obras de defensa.

La acción del rebase

 En las siguientes imágenes y video se aprecian los daños y la acción del rebase.

Fig. 2. Efecto del rebase en la línea de ferrocarril. Fuente: Biblioteca personal del autor.

La acción del rebase en la línea de ferrocarril puede apreciarse en el vídeo del siguiente enlace (fuente: biblioteca personal del autor).

Aspectos que analizar para el desarrollo del proyecto

 El objetivo de ese post es desarrollar una introducción holística a los aspectos principales que analizar para el desarrollo del ciclo “diagnóstico-concepción-diseño-construcción” del proyecto, que requirió cuidadoso análisis de siguientes aspectos:

  • Análisis del clima marítimo y rebases, incluyendo la relación entre la altura de ola registrada y los efectos del rebase en episodios de temporal reales, (figura 3), el caudal de teórico de rebase y la altura de ola que lo genera.
  • Estudio de dinámica litoral, incluyendo la evolución histórica de los tramos estudiados (figura 4) y la incidencia de las acciones antrópicas en los patrones de erosión-acumulación.
  • Análisis y definición de las bases de diseño (verbigracia el periodo de retorno), considerando las particularidades de esta infraestructura de transporte, con unas necesidades y objetivos distintos a los de una típica obra portuaria tanto en fase de explotación (vida útil, probabilidad de ocurrencia, entre otros) como durante la construcción (con la línea operativa durante los trabajos de dragado, lo que se ha considerado, entre otros, en la definición del parámetro “ISA” para el análisis de estabilidad geotécnica a corto plazo).

Fig. 3 Izquierda (arriba- izquierda): Tramo 1, día con calma. Izquierda (arriba-derecha): El mismo tramo sufriendo rebase durante el temporal de noviembre de 2001. Izquierda (abajo): gráfico con el registro de boyas y puntos hindcast, con los picos obtenido del análisis POT y el temporal de noviembre de 2001 destacado en negro. Derecha: Función de distribución de probabilidad Weibull de la altura de ola Hs (DOW, ref 3, ESE, en la sonda -12 m aprox.), se muestran Hs de diseño y el pico del temporal de noviembre de 2001. Fuente: Fotografías, cálculos y análisis realizados por el autor (datos de Meteocat, Puertos del Estado, y DOW del IHCantabria).

Fig. 4 Izquierda: Ubicación del puerto de Mataró (cuadrado negro), y situación de los Tramos 1 y 2 en el s. XIX, mostrando playas arenosas y mini-deltas (círculos rojos). Derecha: Puerto de Mataró en el s. XXI y evolución de la línea de costa mostrando la regresión a poniente del puerto.
Fuente: Análisis del autor utilizando datos de Google Maps, del IHM y del ICC.

  • Campaña geotécnica, batimetría (antes y tras temporales), canteras (se requieren más de 000 toneladas de roca, ref. 2 y figura 5), calidad de roca y análisis de “husos disponibles vs necesidades del proyecto”.

Proyecto, Estudio de Impacto Ambiental e inicio de las obras de construcción

Fig. 5 Izquierda: Movilización, campaña geotécnica. Centro: acopio en cantera para las obras, se muestra detalle de la baja meteorización (“weathering”) de la roca en el fondo de excavación. Derecha: Ejemplo de análisis de husos de roca.
Fuente: Fotografías y análisis realizados por el autor.

Conclusiones

 El rebase es un fenómeno clave a efectos de protección de infraestructuras costeras. El diseño de este tipo de infraestructuras requiere un cuidadoso análisis tanto para su construcción como durante su vida operacional.

Este análisis debe abordarse de un modo holístico, incluyendo aspectos como el estudio del clima marítimo, el estudio de la dinámica litoral, las bases de diseño (vida útil, período de retorno, probabilidad de fallo) el estudio del rebase, la búsqueda e inventario de fuentes de suministro de material y el estudio de impacto ambiental, entre otros.

Autor: José Ángel Iglesias Mejuto, docente del Máster en Diseño, Construcción y Explotación de Puertos, Costas y Obras Marítimas Especiales de EADIC.

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