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La Clave | Experiencias
El puerto exterior de La Coruña: una dársena plenamente operativa
El puerto exterior de La Coruña es una de las obras más significativas de la ingeniería portuaria desarrollada en el comienzo de este siglo XXI. Tanto su proyecto como su construcción han supuesto un reto técnico de la máxima envergadura dadas las características oceanográficas de la costa en la que se ha construido. Actualmente, 25 años después del inicio del proceso de planificación y estudio y 10 años después de la finalización de su construcción, es una dársena plenamente operativa y se ha convertido en el puerto referencial del noroeste peninsular para el sector logístico e industrial, que está desarrollando en la misma una inversión asociada muy significativa en proyectos innovadores y estratégicos.
Palabras clave: puerto, ingeniería, costa, dársena, innovación.
The outer port of La Coruña is one of the most significant works of port engineering developed at the beginning of this 21st century. Its project and construction have been a technical challenge due to the oceanographic characteristics of the coast on which it has been built. Currently, 25 years after the start of the planning and study process, and 10 years after the completion of its construction, it is a fully operational basin and has become the reference port of the northwest coast of the peninsula for logistics and industrial sector, which is developing a very significant associated investment in both, innovative and strategic projects.
Keywords: port, engineering, coast, basin, innovation.
Juan Diego Pérez Freire
Ingeniero de caminos, canales y puertos. Director de la Autoridad Portuaria de A Coruña
Enrique Maciñeira Alonso
Doctor ingeniero de caminos, canales y puertos. Jefe del Área de Planificación y Estrategia de la Autoridad Portuaria de A Coruña
Fernando Noya Arquero
Ingeniero de caminos, canales y puertos. Jefe del Área de Infraestructuras de la Autoridad Portuaria de A Coruña
Victoria Bajo González
Ingeniera de caminos, canales y puertos. Jefa de la División de Proyectos y Obras de la Autoridad Portuaria de A Coruña
La costa gallega y, en particular, el entorno de la bahía de La Coruña y el golfo ártabro han sido el escenario de múltiples accidentes marítimos a lo largo de la historia. Singularmente, en los últimos años, los accidentes de buques tanque (en 1976, el Urquiola y en 1992, el Mar Egeo) pusieron de manifiesto el riesgo medioambiental de unas instalaciones de descarga de productos petrolíferos en el entorno habitado de la ciudad de La Coruña.
Como consecuencia de ello, desde el año 1993 se sucedieron distintos estudios a fin de definir la mejor ubicación para unas nuevas instalaciones portuarias alejadas del núcleo urbano. Desechadas las alternativas hacia el este de la ciudad (por ejemplo, la ría de Ares), que no solucionaban la conectividad con la refinería de La Coruña, en 1993 la Autoridad Portuaria estudió unas nuevas instalaciones en el entorno de la refinería de Bens (el diseño de un dique de abrigo que, apoyado en punta Langosteira, creciera hacia el este y creara un área abrigada entre Bens y Suevos). En 1995, el Ayuntamiento de A Coruña encargó el análisis de la construcción de un nuevo puerto en una isla artificial en el banco de Las Yacentes, a la entrada de la bahía de La Coruña, con sendos puentes que conectarían dicha isla con la ciudad cerca de la Torre de Hércules y con Oleiros, a la altura de Seixo Branco. Ambas alternativas fueron descartadas: la primera porque, aunque estaba muy bien localizada desde el punto de vista territorial —muy cercana a la refinería de REPSOL‑YPF—, no parecía la más conveniente pues la batimetría del fondo marino exigía dragar grandes volúmenes de roca. Por otra parte, la operatividad del puerto tampoco era adecuada teniendo en cuenta la proximidad de la costa acantilada a la bocana de la instalación. La segunda alternativa no solucionaba los problemas existentes: por un lado, el tráfico seguía en la bahía por lo que el riesgo de accidentes se mantenía; por otro, requería la construcción de un poliducto de servicio a la refinería que atravesaría la ciudad. Era, además, una solución compleja de operatividad comprometida —el acceso ferroviario no era posible— y era de prever un fuerte impacto ambiental en las playas de la bahía.
Dársena interior de La Coruña. La ciudad rodea el puerto
A partir de 1996, una vez desechadas las ubicaciones alternativas, se comenzó el estudio de unas nuevas instalaciones portuarias que, apoyadas en punta Langosteira, abrieran la bocana hacia el suroeste aprovechando el gran seno formado entre dicha punta y las islas Sisargas que, junto con los bajos de Baldaio, protegerían a las instalaciones de los oleajes de componente oeste que se difractan y llegan a las instalaciones procedentes del noroeste.
La ciudad de A Coruña y dársena interior y exterior
Alternativas estudiadas para las nuevas instalaciones porturarias
El entorno buscado era un lugar territorialmente estratégico: desde el punto de vista de la conectividad, estaba situado en el municipio de Arteixo, a apenas 9 kilómetros de La Coruña. Seguramente su emplazamiento era el mejor conectado de Galicia. El nuevo puerto era el punto terminal de la autovía A-6 que, en dirección Madrid, lo unía con el resto de Galicia y España, y era también el punto de arranque de la AG-55, la nueva autovía que da servicio a la Costa de la Morte. Además, desde la cercana estación de Uxes y el polígono industrial de Pocomaco se podía conectar por ferrocarril tanto con el eje atlántico hacia Santiago y, desde allí, con Ourense y la Meseta, como con la línea que, a través de Lugo, conecta Galicia con el interior de la península a través de León. Desde el punto de vista energético disponía tanto de suministro eléctrico conectado a las grandes centrales de producción de Galicia, como gas natural. Ambos suministros, así como la abundancia de agua, permitían cualquier desarrollo industrial, por exigente que fuera. Finalmente, desde el punto de vista del uso del suelo, se encontraba lejos de núcleos habitados, rodeado de polígonos industriales con posibilidades de ampliación.
El proyecto y la construcción
A partir de 1997, una vez definida la ubicación óptima desde el punto de vista territorial y durante los cinco años siguientes, se desarrollaron los estudios técnicos del diseño de unas nuevas instalaciones que permitieran el traslado de los tráficos peligrosos y contaminantes —que se desarrollaban en la dársena interior del puerto, en el centro de la ciudad— a un nuevo entorno alejado de núcleos habitados y donde se superaran los problemas de congestión y las limitaciones de espacio existentes.
La redacción de un proyecto de puerto supuso un proceso cíclico en el que, una vez conocidas las condiciones océano‑meteorológicas y las características geotécnicas, tanto terrestres como marinas, no solo se investigaron las capacidades estructurales requeridas, en este caso, a las obras de abrigo, sino también las posibilidades desde el punto de vista operativo.
El proceso cíclico del proyecto
Por lo que respecta al diseño estructural, se partió de un primer prediseño utilizando el conocimiento del estado del arte y las fórmulas apropiadas en función de las características de la estructura y de un contraste posterior en modelo físico, inicialmente en canal 2D y, luego, una vez revisada la estructura, en tanque multidireccional 3D. Este proceso fue cíclico porque los efectos tridimensionales afectan a su vez a la estabilidad de determinadas partes de los diques y procede su revisión de nuevo en modelo.
En cuanto al diseño operativo, se pretendía dar respuesta tanto al acceso a la dársena como a la protección de la misma. Ambos objetivos se contraponían entre sí de tal forma que a mayor dificultad en el acceso, mejores condiciones internas de la dársena y al revés. Por ello, fue preciso un análisis de ambos factores; primero, en modelos numéricos, que permiten un primer diseño rápido y analizan ambos problemas, y luego con el modelo físico en tanque 3D unidireccional o multidireccional —en función de las posibilidades y dimensiones de la dársena—, y el simulador en tiempo real, para conocer las capacidades de respuesta y la intervención del factor humano en el proceso de acercamiento del buque, algo decisivo para el dimensionamiento de las áreas de flotación y las de emergencia. A su vez, los resultados de los modelos nos permitieron el calibrado de los modelos numéricos utilizados y la implementación de modelos matemáticos de esfuerzos en amarras de buques atracados, con una gran versatilidad y capacidad. Además, en este estudio operativo fue preciso integrar también el análisis de la posibilidad de resonancia de la dársena ante la excitación por ondas infragravitatorias de largo período, así como el acoplamiento de las mismas con los naturales períodos de oscilación de los buques amarrados.
Para el desarrollo de este proceso cíclico, tanto desde el punto de vista estructural como operativo, y a lo largo de todo el proceso de diseño y construcción se utilizaron los principales laboratorios europeos (CEDEX del MITMA, Universidad de Aalborg, Delft Hydraulics, Danish Hydraulic Institute, Wallingford, CITEEC de la Universidad de A Coruña, INHA, etc.), simuladores de maniobra (SIPORT XXI, CEDEX), y distintos códigos de modelos numéricos de propagación de oleaje y maniobrabilidad de buques, desarrollándose ensayos redundantes que permitieron concluir la bondad de los resultados obtenidos.
Se realizó asimismo un análisis de oleaje utilizando los datos de las boyas existentes (de Finisterre a Bares) y los datos WASA. Se estudiaron los 75 mayores temporales de los últimos 25 años y se definió el clima marítimo esperado en el emplazamiento. Para su establecimiento se propagaron dichos temporales —una vez definidas sus características en aguas profundas mediante un análisis Hindcast de los planos de viento— hasta las boyas de Langosteira, La Coruña y Villano. Conocido el régimen en la boya de La Coruña, que, aunque escalar, poseía datos de más de 20 años, se pudo establecer una relación entre ambas boyas. De esa forma fue posible componer un régimen extremal para la boya de Langosteira, en el emplazamiento de las obras y, una vez establecidos los criterios de diseño, conocer la altura de ola que iba a ser utilizada en los sucesivos estudios de estabilidad y operatividad de la nueva dársena. Desde entonces, 1998, se sigue y se recalcula el oleaje incidente en las instalaciones a través de una boya colocada en el entorno del dique principal.
Metodología empleada para el cálculo del oleaje en el emplazamiento
Posteriormente se procedió al cálculo de las estructuras de abrigo mediante el método de los estados límites, utilizando para su verificación los métodos nivel I y nivel III y los correspondientes ensayos en laboratorio. Se estableció una vida útil de 50 años y se definieron las probabilidades de fallo objetivo en función de las Recomendaciones de Obras Marítimas en vigor en cada momento (ROM 0.2.90 para el dique principal y ROM 1.0.09 para el contradique) para distintos conceptos de fallo (tanto de ELU como de ELS).
En el caso del dique principal, se estableció una probabilidad de fallo en la vida útil de 0,30 para ELU (entendido como daños moderados). Con ello se definió el período de retorno de 140 años para el cálculo de la altura de ola significante de diseño. Se tramificó el dique para conocer, en todo su desarrollo, el oleaje de cálculo siendo el punto crítico el tramo principal con una altura significante de 15,1 metros, que representa una altura máxima cercana a los 26 metros. Por lo que respecta al contradique, se estableció una probabilidad de fallo en la vida útil de 0,01 para ELU (entendido como rotura) y 0,07 para ELS (entendido como daños moderados).
Así, el dique de Langosteira se ha convertido en un referente constructivo en el mundo al estar sometido a las mayores acciones del oleaje conocidas en un dique en talud.
Tramificación del dique de Punta Langosteira, oleajes de diseño por tramos
Teniendo en cuenta lo anterior, los elementos más singulares del proyecto fueron el dique principal y el contradique. Se eligió para su diseño la tipología en talud. Este tipo de solución, flexible en su concepto, es la razonable conceptualmente cuando se tiene un grado de desconocimiento de las acciones a que está sometida la estructura. Por otro lado, en aquellas fechas no existían referencias de diques verticales construidos en el océano Atlántico (el dique del puerto de Gijón fue el primero construido en el Cantábrico). Otras razones para la elección de la tipología en talud, como las condiciones de navegación en el entorno de la bocana, fueron también consideradas.
Con respecto al dique principal, de 3 400 metros de longitud, está compuesto por un manto exterior de protección bicapa con un talud 1:2 de bloques cúbicos de hormigón de 150 toneladas, con sus correspondientes filtros, uno primero de bloques de 15 toneladas y uno secundario de escollera de 1 a 5 toneladas, que protegen el todo uno de cantera del núcleo. La sección estaba dotada de dos bermas, a la cota -17 metros de bloques de 50 toneladas, y a la cota -25 metros, formada por escollera de 5 toneladas, respectivamente. Se diseñó un espaldón masivo cimentado a la cota +10 respecto la bajamar máxima viva equinoccial y coronado a la cota +25 metros, de una anchura de 5 metros en coronación.
Asimismo, el contradique, de 1 500 metros de longitud, estaba proyectado inicialmente como un dique en talud protegido con un manto bicapa de cubos de hormigón de 50 toneladas. Sin embargo, en el proceso de licitación, en que se admitieron variantes, la empresa ganadora planteó una solución mejor, óptima en consumo de materiales y en plazo de ejecución, construyendo, finalmente un dique en talud protegido con un manto exterior monocapa con un talud 1:1,5 de cubípodos de 25 toneladas, con sus filtros correspondientes.
Por su parte, los muelles fueron diseñados como cajones de hormigón armado, con eslora de 32 metros, manga de 17 metros y puntal de 27 metros, que permitieron crear una primera alineación de 1 000 metros con 22 metros de calado y, hasta la fecha, otros 500 metros más en esa misma alineación con 15 metros de calado.
En el año 2002, un nuevo accidente, en este caso el del buque tanque Prestige, activa un plan de infraestructuras diseñado especialmente para Galicia, el Plan Galicia. Dentro de este plan, el puerto exterior de A Coruña ocupa un papel esencial; en cierto modo, es su buque insignia. De esta forma, en 2004 se licita la construcción del dique principal y los primeros 900 metros de muelle a 20 metros de calado. Esta primera obra fue crítica desde el punto de vista constructivo y presupuestario. Adjudicada en 2005, su ejecución comenzó en 2006. Una vez construido el puerto auxiliar, en 2007 comenzaron las campañas de construcción del dique principal. En el plazo previsto, en diciembre de 2011, el dique ya era una realidad.
La Clave
Dique de Punta Langosteira
El dique de Langosteira se ha convertido en un referente constructivo en el mundo al estar sometido a las mayores acciones del oleaje conocidas en un dique en talud.
http://www.puertocoruna.com/es/puerto-exterior/puerto/proyecto/estado-obras
Posteriormente, de forma sucesiva, se construye una serie de obras que terminan por configurar la dársena actual y sus accesos conforme al proyecto originalmente concebido en el año 2000: en 2014 el contradique y muelles nuevos complementarios al principal; en 2015, el acceso viario; en 2016, una galería para el trasiego de hidrocarburos en el dique principal; en 2018, nuevos muelles y el pantalán de graneles líquidos, y finalmente, en 2022, el acceso ferroviario a la nueva dársena.
El proceso de construcción ha sido un éxito y se pudieron ejecutar las distintas obras previstas sin retrasos en relación con los planes de obra inicialmente planteados. Además de por el impresionante despliegue de medios mecánicos a cargo de las distintas empresas constructoras encargadas de las distintas fases de las obras de infraestructura, eso fue posible por el control riguroso tanto de la planificación como de la ejecución, además de la disposición de un sistema de alertas que permitía conocer con anticipación y adelantarse a escenarios climatológicos adversos.
Con todo ello, se ha creado una nueva dársena confinada por dos grandes diques que generan un área marítima abrigada de unas 250 hectáreas con profundidades variables entre los 12 y los 30 metros de calado. Todo ello, junto con las explanadas de 250 hectáreas, fruto de la explotación de las canteras utilizadas para la construcción de las infraestructuras de abrigo, así como por los rellenos generados, configuran la mayor dársena portuaria del noroeste peninsular.
Por lo que respecta a los recursos movilizados, el volumen de material en las distintas fases de la obra supera ampliamente los 40 millones de metros cúbicos, y el volumen de hormigón utilizado para la fabricación de los distintos elementos de construcción (bloques, espaldón, muelles, galerías, etc.), se acerca a los 4 millones de metros cúbicos. Finalmente, el presupuesto de inversión pública —una vez desarrolladas todas las infraestructuras contempladas en el proyecto original y teniendo en cuenta el acceso viario, ya construido, y el ferroviario, actualmente en licitación— se acerca a los 800 millones de euros.
La operación
A partir de 2012 se inició una nueva fase de desarrollo, la puesta en servicio. Se ha podido comprobar que la operatividad del puerto es mejor que la estimada inicialmente, desarrollándose operaciones portuarias complejas de carga de grandes piezas con gran éxito; la operatividad de los graneleros en condiciones extremas de oleaje está siendo razonablemente buena; además, se han podido atender buques tanque que navegaban por nuestras costas en condiciones difíciles y con averías. El dique se está comportando como se había previsto.
Por otro lado, la inversión privada desarrollada en el nuevo puerto está siendo muy elevada. De hecho, la inversión privada ya desarrollada en el nuevo puerto exterior se aproxima a los 300 millones de euros y, actualmente, hay proyectos presentados que duplican dicha cantidad en el corto plazo. Además, numerosas empresas están estudiando su implantación en el área aprovechando las instalaciones portuarias construidas. Así pues, el puerto exterior de A Coruña se ha convertido en la gran oportunidad económica y empresarial del norte de Galicia.
De forma paralela, en colaboración con el grupo de investigación del GEAMA de la Universidad de A Coruña, se están desarrollando estudios para mejorar el conocimiento de la operatividad de los buques en la dársena mediante la monitorización de sus movimientos, así como de las situaciones de riesgo en la misma. De esta forma se está definiendo un sistema de gestión de la dársena a través del desarrollo de herramientas predictivas de operatividad utilizando técnicas de Machine Learning que nos permitirán conocer con la debida antelación aquellas situaciones de riesgo y las medidas para su minimización.
Se han establecido tres líneas de trabajo diferentes para poder definir una herramienta capaz de mejorar la gestión de las operaciones del nuevo puerto:
- En primer lugar, una herramienta predictiva de situaciones de rebase que puedan afectar a la seguridad de acceso al dique principal de Langosteira. Se ha desarrollado un sistema de semáforos que, en función de las condiciones océano‑meteorológicas, permite el acceso a cada uno de los segmentos en que se ha dividido el dique o lo restringe .
- En segundo lugar, una herramienta que permite estimar los seis movimientos significantes de los buques en función de una serie de parámetros previamente definidos y que integran las distintas variables climáticas y oceanográficas, así como las características de los buques. Con esta herramienta se puede conocer si existen condiciones de riesgo para la estabilidad de los buques en el atraque, así como de rotura de amarras.
- En tercer lugar, se ha estudiado el acoplamiento de los períodos de ondas de largo período que excitan la dársena con los periodos naturales de oscilación de los buques mediante el análisis en los dominios del tiempo y de la frecuencia. El objetivo es comprender los movimientos infragravitatorios de los buques amarrados y la influencia de las ondas en los mismos, de manera que se puedan evitar o reducir. Adicionalmente, se buscan umbrales operativos para las situaciones en las que las oscilaciones infragravitatorias son las causantes de movimientos de buque excesivos que pudieran afectar a las operaciones.
Esquema del desarrollo de herramientas predictivas de operación portuaria
Conclusiones
El puerto exterior de A Coruña se conforma como una respuesta a las demandas de la sociedad. El alejamiento de tráficos potencialmente peligrosos y molestos fue, en último término, la razón del lanzamiento del proyecto.
Su ejecución ha supuesto un reto para la ingeniería marítima. Las extremas condiciones del clima marítimo de área han obligado a estudiar de forma exhaustiva cada uno de los aspectos que intervienen en el proyecto. Así, la ejecución de ensayos redundantes permite estar razonablemente confiados en el resultado obtenido. Además, la utilización de forma coordinada tanto de modelos numéricos como físicos permiten estudiar no solamente las condiciones operativas de diseño, sino también explorar nuevas posibilidades de las instalaciones.
Las obras portuarias están incardinadas en la planificación del territorio por lo que no solo hay que contemplar las obras marítimas. Una planificación racional exige al mismo tiempo la planificación de la accesibilidad —tanto viaria como ferroviaria— y la dotación de espacios para actividades económicas, industriales y logísticas en el entorno.
Solamente una planificación a muy largo plazo permite dar respuestas satisfactorias a los problemas planteados. La reserva de espacios en el entorno, así como el estudio de la capacidad de ampliación de las infraestructuras diseñadas deben contemplar no solo los usos y actividades que se puedan prever en horizontes a medio y largo plazo, sino que deben contemplarse escenarios optimistas de crecimiento para poder darles respuesta en caso de producirse.
La maduración de las obras portuarias de gran entidad es muy dilatada en el tiempo. Por ello, la planificación inicial debe ser ambiciosa para obtener ventajas de la tramitación conjunta de las mismas. De esta forma será posible dar respuesta rápida a los requerimientos de la demanda. En este sentido, un sobredimensionamiento de las instalaciones diseñadas debe de ser, al menos, estudiada y tenida en cuenta.
Referencias
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Aguiar, I. (2022). La génesis de Langosteira. Un viaje a través del desarrollo del puerto exterior de A Coruña con sus protagonistas, Ed. KDP Amazon. ISBN 9798469717720.
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Santos, M., Corredor, A., Maciñeira, E., Bajo, V., Gómez Martín, M. E., Medina, J. (2016). Aspectos Innovadores en el diseño y construcción del dique Oeste en el puerto exterior de A Coruña en Punta Langosteira (España). RIBAGUA-Revista Iberoamericana del Agua, Vol. 3 (2), pp. 89-100. Ed. Elsevier. DOI: 10.1016/j.riba.2016.07.005
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Perez Freire, J.D., Maciñeira, E., Noya, F., Bajo, V. (2012). The project of the new outer port of La Coruña, en PIANC Year Book 2012, Ed. Permanent International Association Navigation Congresses, ISBN 978-2-87223-232-1
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Maciñeira, E. (2010). El proyecto del nuevo puerto exterior de La Coruña, Cuadernos del territorio, n.º 1, pp. 41-66. Aguamarina Editorial, ISSN 2171-5408
5
Noya, F., Bajo, V., Perez Noguer, J. E. (2010). Ejecución de las obras del puerto exterior en punta Langosteira, Cuadernos del territorio, nº 1, pp. 67-99. Aguamarina Editorial, ISSN 2171-5408.