Puerto de Laredo. Ingeniería marítima.

El puerto de Laredo (Cantabria), es un puerto deportivo y pesquero que se localiza justo al lado de una de las playas de la localidad. Como todo puerto marítimo, consta de una serie de elementos e infraestructuras que lo configuran: dársena, diques, bocana, muelles, espigones, etc.

En la imagen, el puerto deportivo y pesquero de Laredo. La dársena de la izquierda protegida por el dique es para barcos pesqueros, y la dársena derecha al abrigo del contradique para embarcaciones deportivas. 

Imagen de la dársena del puerto.

La dársena es la superficie de agua que queda encerrada o abrigada por las obras de defensa portuarias, estando delimitada por los muelles. Es una zona resguardada artificialmente de las corrientes, para que las embarcaciones puedan fondear o cargar y descargar con comodidad. En el interior de la dársena se encuentra el fondeadero que es la zona donde las embarcaciones pueden atracar y amarrar.

Las anchuras libres en la bocana y las dársenas, condicionan directamente las maniobras de las embarcaciones. Y además la explotación que se le quiera dar, la regulación de los tráficos.

Imagen de los pantalanes del puerto.

Los muelles constituyen la infraestructura que permite el atraque y desatraque de las embarcaciones así como el trasvase de personas y materiales.
En Laredo, existen unas obras de atraque típicas de puertos pequeños que se denominan pantalanes,  son unas estructuras lineales para el paso de cargas y personas hacia las embarcaciones que representan la zona de contacto entre la tierra y el mar. Se caracterizan, tal y como puede apreciarse en las imágenes, por un tránsito lineal.

Imagen de la agitación que se produce en la dársena. Ondas de refracción sobre la superficie del agua. 

Uno de los factores más importantes a tener en cuenta en la dársena, es la agitación que puede existir a causa del propio oleaje que penetra en el puerto o el que se puede generar en la propia dársena por la acción del viento. 
La agitación máxima permitida, está ligada al tipo de actividad que se vaya a desarrollar en las aguas y al tipo de embarcaciones que transiten por ellas.

La acción del viento y la perturbación que éste origina sobre el agua, interacciona con las obras de defensa dando lugar a ondas de refracción sobre la superficie.

A la izquierda de la imagen, un varadero de puerto. 

Tres son las instalaciones comunes para la reparación de barcos en un puerto: diques secos, diques flotantes y varaderos. Estas instalaciones permiten realizar reparaciones y operaciones de mantenimiento de las embarcaciones.

En el puerto deportivo de Laredo encontramos un varadero. Se trata de una infraestructura parcialmente sumergida en su parte central para facilitar el acceso de las embarcaciones a la rampa y su extracción del agua. La rampa tiene unas longitudinales por las que un cabrestante tira del barco sobre un carro que discurre por las vías, elevándolo por la rampa y sacándolo a superficie. De esta forma, ya fuera del agua, se pueden practicar todo tipo de trabajos sobre las partes del barco (casco, quilla, etc). El varadero se usa para embarcaciones relativamente pequeñas. 

En la imagen, la obra de defensa más importante en todo puerto: los diques. En el puerto deportivo de Laredo se trata de diques en talud o rompeolas. En la parte superior, en la coronación, se encuentra el espaldón que es lugar desde el cual está tomada la foto.

La obra marítima de abrigo o de defensa por excelencia es el dique en talud, también llamado dique rompeolas. Protege al puerto y a las embarcaciones resguardadas en él, del oleaje y los temporales. Son estructuras con materiales de diversas formas, acopiados con pendiente, cuya finalidad es absorber la energía de las olas y disiparla.

Los diques rompeolas son los más usados en la defensa frente al oleaje y los temporales. Establecen un mecanismo que hace que el oleaje suba por el talud perdiendo energía por remonte. Su forma de trabajo consiste en provocar la rotura del oleaje sobre el talud de escollera que constituye su manto principal. La rugosidad del talud hace que el oleaje rompa. Su misión principal es reducir la acción del oleaje en el puerto para facilitar las operaciones de atraque, amarre, carga y descarga.

Básicamente el dique rompeolas es un cúmulo de piedras protegido con elementos o escollera gruesa sobre unas capas interiores que actúan de filtros. 

Para cada rompeolas o clima marítimo, la estabilidad depende de muchos factores: peso, forma y densidad de bloques, fricción y trabazón entre ellos, densidad y permeabilidad del manto en su conjunto, porosidad y permeabilidad de las capas de filtro y núcleo, altura y talud del dique.

En España, además, suele construirse un espaldón de hormigón en masa, situado en coronación y que resiste la acción del oleaje en momentos de temporal, permitiendo, además disponer una excelente vía de acceso a las instalaciones o incluso albergar galerías de servicio.

Imagen del manto principal de escollera del dique en el arranque de éste. 

El manto principal de escollera constituye el elemento resistente del dique frente al oleaje. Suele estar integrado por rocas de escollera o bloques prefabricados de hormigón, estos bloques pueden tener forma paralepipédica o de cubo, e incluso estar constituidos por piezas de otras formas especiales (dolos, tetrápodos, acrópodos, etc). 

La olas del mar golpean sobre la escollera desparramándose sobre ella y disipando su energía al mismo tiempo. Es de todas las partes de un dique, la que más se cuida, tanto en su diseño previo como en su mantenimiento posterior.

El manto resiste la acción del oleaje fundamentalmente por dos razones: el propio peso unitario de los elementos que lo constituyen y el trabazón o engarce entre ellos.

La selección de los materiales que constituyen las escolleras debe -como es lógico-, establecerse a partir de materiales resistentes a la abrasión del mar, la salinidad de las aguas y la acción de los organismos marinos, con el fin de evitar su deterioro prematuro.

El dique rompeolas tiene un coste que crece exponencialmente con la intensidad del oleaje de diseño. Por eso para obtener el óptimo económico, es de gran importancia establecer con precisión el clima marítimo (estados de mar, solicitaciones máximas...). 

Aunque son obras de elevado coste, en general éste es pequeño en comparación con el daño en buques e instalaciones y operaciones que su ruina puede provocar.

Imagen de la escollera del contradique que resguarda la dársena.

En el diseño del dique rompeolas es muy importante la estimación más precisa posible de las condiciones meteorológicas de la zona y del régimen de mar existente. Se intenta determinar el mínimo peso que deben tener los bloques, para que sean capaces de soportar la máxima altura de ola que pueda generarse, con objeto de lograr un 0% de averías en la infraestructura. La experiencia y los estudios en laboratorio en modelos reducidos, demuestran que la rotura de los diques rompeolas se produce en una zona concreta del talud. El talud depende por su parte, de los materiales utilizados para la ejecución del manto principal.

Existen dos tipos principales de métodos constructivos de diques:

-  Construcción marítima: utilizando medios marítimos, pontonas, cabriles, gánguiles, tanto para el transporte de los materiales hasta el tajo como para su posterior vertido y colocación.

-  Construcción terrestre: utilizando maquinaria de obras en tierra se vierten y colocan los materiales en el mar. Los materiales que se van emplazando son compactados por las propias máquinas. En este tipo de sistema constructivo, el núcleo del dique debe tener una cota superior al nivel del mar para poder ejecutar la obra desde él. Además, la construcción por vía terrestre es más económica que la realizada por mar, pues permite reutilizar los equipos de tierra.

Imagen de la bocana del puerto de Laredo.

La bocana de un puerto es la zona que queda libre entre los diques de abrigo y que permite el acceso y salida al fondeadero de la dársena interior del puerto.

Los calados, tanto en la bocana como en los muelles, limitan la utilización de un puerto. Cuanto menor sea la bocana del puerto, mayor abrigo frente al oleaje se tendrá en él, pero menores serán las condiciones de maniobrabilidad. A efectos de calado,  lógicamente hay que considerar el calado del buque en carga así como los niveles existentes en el mar. Si hay mareas, el calado en la bocana vendrá dado por el nivel más bajo de la marea (bajamar). Además el tamaño del buque condiciona la planta y la sección transversal de la bocana de un puerto. Por todo ello, la bocana se diseña para el mayor buque que vaya a circular por ella.

En la izquierda de la imagen: un espigón, permite crear una zona de playa entre el dique rompeolas (desde donde está tomada la foto) y la propia línea de playa.

La mejor protección para un tramo de costa es la existencia de un perfil completo. Esto es, la presencia de una playa. Pero en ocasiones, se debe recurrir a otro tipo de técnicas como es la creación de un espigón. 
Un espigón es una estructura perpendicular a la línea de costa, que tienen por misión frenar o cortar el transporte sólido litoral, a fin de producir pequeñas playas apoyadas sobre la obra marítima.

El espigón es una estructura de mar que esta formado por rocas de diverso tamaño, que colocados dentro del agua busca aumentar el flujo de sedimentos en una determinada dirección. 
Su objetivo funcional más importante es reducir la capacidad de transporte en un punto, generando, por tanto, sedimentaciones. Tiene como principal inconveniente la creación de erosiones "aguas abajo" del transporte retenido. Por esta causa, su utilización irracional ha producido multitud de problemas locales. 

Otra imagen del espigón junto al dique del puerto de Laredo, tomada desde la playa.

El comportamiento de los espigones en la línea de costa está influido por una gran cantidad de factores, lo que hace que sea muy difícil predecir con buena aproximación los efectos que éste puede tener en la práctica. Por esta razón es muy importante ensayar el comportamiento de este tipo de estructuras marinas en modelos reducidos.  

Obsérvese sobre estas líneas, en la imagen, la zona de playa ganada por el espigón a base de la sedimentación de arenas. Esta parte de la playa se convierte en una zona importante de deposición. 

CÁLCULO DEL DIQUE ROMPEOLAS