Este documento resume un estudio de caso sobre el efecto del aumento del nivel del mar en el diseño de obras costeras en Chile. Se analizó específicamente el efecto en el diseño de la Avenida Perú en Santiago. Los modelos predictivos muestran un aumento significativo del nivel medio del mar, lo que aumentará el riesgo de daños por marejadas e inundaciones. Al modelar escenarios futuros considerando un aumento del nivel del mar, se observó un mayor sobrepaso de agua y daños en la estructura costera analizada. Por

2. Marejadas en Chile y obras de
Mitigación de Av. Peru.
LUIS ZAMORANO - HERNÁN SCHEEL - ANDRÉS TAPIA

3. IAHR Congress 2019 - Panamá.
Oceano Pácifico
Dr. Jing Peng
ULTIMOS INFORMES DEL IPCC

4. Que ha pasado (y esta
pasando)
CLIMA DE OLEAJE

5. Clima de Oleaje - Tendencia (2019-Nature)
A recent increase in global wave power as a consequence of
oceanic warming. Reguero et al. 2019, Nature.
Media móvil (30 años)
Media móvil (1año)

6. De donde viene nuestro oleaje?

7. Tendencia (% al año) Potencia del oleaje desde 1985 a 2008
A recent increase in global wave power as a consequence of oceanic warming. Reguero et al. 2019, Nature.

8. LATITUD 33S.
Cerca de nuestras costas.

9. Y las proyecciones...

10. Modelos predictivos al 2100

11. Diseño en obras costeras.
ADAPTACIÓN DESDE EL PUNTO DE VISTA DEL DISEÑO SIGNIFICA INCORPORAR EN LOS
ANÁLISIS Y CÁLCULOS LOS EFECTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO.
Variables Hidrodinámicas Relevantes:
H,MSL,γ,T
H : Altura del Oleaje
T : Periodo del Oleaje
MSL = Mean sea level (Nivel Medio del Mar)
γ = Densidad del Agua de Mar

12. Veamos en un caso de
Estudio.
Av. Perú (DOP - INH)
PRUEBA EN MODELACIÓN FÍSICA INCORPORANDO ESTAS VARIABLES.

13. Caso Estudio : Av Perú. _ Marejadas de Agosto de 2015

14. Caso Estudio : Av Perú. _ Marejadas de Agosto de 2015

15. Caso Estudio : Av Perú. Modelación Física
NUESTRO CANAL

16. Caso Estudio : Av Perú. Modelación Física

17. CONDICIONES DE DISEÑO (ESCENARIOS)
Nivel medio del mar = 0.95 m
Nivel extremo = 1.9 + 0.33 + 0.45 (storm surge)

18. Caso Estudio : Av Perú.

19. DESPUÉS DE 3 MESES….

20. Caso Estudio : Av Perú. Modelación Física

21. SOBREPASO
16 Lts/seg

22. SOBREPASO

23. DAÑO

24. CONCLUSIONES DEL DISEÑO.

25. Estabilidad de escollera:
LECCIONES RESPECTO DEL NIVEL MEDIO DEL MAR:
Aumento
del Daño
Posible causa:
Las olas rompen más
cerca de la estructura y
son más grandes
Sobrepaso:
Aumento del
sobrepaso
Nivel del Agua en reposo
Q(lt/s/m)->2.68m
Q (lt/s/m) -> 0.95 m
Nivel del Agua en reposo

26. PERO…..
El cambio es muy grande…
+0.95 NRS a +2.68 NRS = 1.78 m.
VAMOS UN POCO MÁS ALLÁ
Y VEAMOS QUÉ PASA
CON VALORES MÁS REALISTAS PARA EL “MSL”.
OLEAJE => LO SUPONEMOS CONSTANTE

27. PERO ANTES: Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio
Climático. (IPCC).

28. Poco informado por la
prensa Chilena…
Muy comentado
internacionalmente…

29. ● El calentamiento global ya es de un 1°C con respecto a los niveles
preindustriales.
● El mar a absorbido casi el 90% del exceso de calor del mundo.
● Se está experimentando una aceleración del incremento en el nivel del
mar. (3.6 mm/año -> 15 mm/año)
● Este aumento del nivel medio del mar afectará a cientos de millones
de personas en el mundo, en especial a las que viven en zonas bajas
y costeras.
● Aumento en la Temperatura del mar: Ondas de calor se han duplicado
en ocurrencia, y serán a futuro más comunes.
● los fenómenos extremos costeros son cada vez más violentos.
Algunos Datos del último informe del IPCC (25 Sept 2019)

30. ● Condiciones de Oleaje Extremo irán en
aumento
● Aumento del Nivel Medio del Mar se está
acelerando
● Aumento en la Temperatura irá en aumento
IPCC 2019 : Cambio Climático - Efecto en las Costas
CAMBIOS EN LAS CONDICIONES DE VIDA
DE TODOS NOSOTROS

31. Que genera el cambio en el nivel medio del mar?
● Derretimiento de glaciares
● Expansión Térmica
Fuente: NRC 2012; CHURCH AND WHITE 2011;
CAZENAVE AND LLOVEL 2010; NICHOLLS AND
CAZENAVE 2010
DERRETIMIENTO:
GROENLANDIA Y LA
ANTÁRTIDA

32. 1600 KM2
Génesis del el Nivel Medio del Mar: Derretimiento de Antártida.
Fuente: ESA
Fuente: google Earth.
Fuente:City-sized iceberg separates from Antarctic ice shelf – video

33. Génesis del el Nivel Medio del Mar: Derretimiento de Groenlandia
Fuente: http://nsidc.org/greenland-today/

34. inch
10 = 25.4 cm
14 = 35.56 cm
26 = 66.04 cm
31 = 78.7 cm
61 = 154.94 cm
“Climate change makes seas rise faster and faster”
Fuente: Unified Sea Level Rise Projection for Southeast Florida” (SFRCC 2011)

35. INTRODUCCION : Nivel Medio del Mar - Predicciones
Escenario Valor medio y Rango (cm)
RCP 2.6 44 (28 - 61)
RCP 4.5 53 (38 - 71)
RCP 6.0 55 (38 - 73)
RCP 8.5 74 (52 - 98)
Global sea-level rise in cm by the year 2100 as projected by the IPCC AR5
Sea level will continue to rise for centuries. It could reach around 30-60 cm by 2100 even if
greenhouse gas emissions are sharply reduced and global warming is limited to well below
2°C, but around 60-110 cm if greenhouse gas emissions continue to increase strongly
2019….
IPCC AR5 : 2013

36. Cambio en el nivel Medio del mar es uno de los impactos más severos del
cambio climático.
Caso Estudio : Av Perú.
EJERCICIO =>
A PARTIR DE MODELOS NUMERICOS, EXTRAPOLAR ESCENARIOS DE AV. PERU
FUNWAVE => Limitación No tiene la porosidad de la Estructura.
OPENFOAM => Sensibilizamos respecto de la porosidad y obtenemos una condición de
ajuste

37. Caso Estudio : Av Perú. Efecto del nivel Medio del Mar.

38. Caso Estudio : Av Perú. Efecto del nivel Medio del Mar.

39. Caso Estudio : Av
Perú. Efecto del
nivel Medio del
Mar.
Aumento nivel del mar (m)
Q(lt/s/m)
𝑞
𝑔𝐻 𝑚0
= 𝑎 exp[−(𝑏
𝑅 𝑐
𝐻 𝑚0
) 𝑐
]

40. Caso Estudio : Av Perú. Sintésis
Fuente: IPCC Report 25 sept.

41. Que dice la Literatura: Cambio Climático - Nivel Medio del Mar
Wahl, T., Haigh, I. D., Nicholls, R. J., Arns, A., Dangendorf, S., Hinkel, J., & Slangen, A. B. (2017). Understanding
extreme sea levels for broad-scale coastal impact and adaptation analysis. Nature communications, 8, 16075.
Eventos de
inundación de
100 años de
periodo de
retorno (1% de
probabilidad en
el año).
2050

42. Que dice la literatura : Cambio Climático - Nivel Medio del Mar
Wahl, T., Haigh, I. D., Nicholls, R. J., Arns, A., Dangendorf, S., Hinkel, J., & Slangen, A. B. (2017). Understanding
extreme sea levels for broad-scale coastal impact and adaptation analysis. Nature communications, 8, 16075.
Eventos de
inundación de
100 años de
periodo de
retorno (1% de
probabilidad en
el año).
2100

43. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
● EL AUMENTO DEL NIVEL MEDIO DEL MAR ES UNO DE LOS EFECTOS
MÁS EVIDENTE DEL CAMBIO CLIMÁTICO.
○ Aceleración
○ Aumento respecto del IPCC 2013
○ Efecto en todo el mundo y para todo Chile
● EN EL CASO DEL SOBREPASO DE UNA OBRA COSTERA.
○ sobrepasos serán mucho más Frecuentes en todas partes
○ Probable aumento del Daño (cercano a costa)
● EN EL CASO DE LA COSTA (IPCC)
○ Aumento de marejadas e inundaciones costeras
○ Erosion costera
Alternative coastal protection strategies in response to sea-level rise (IPCC
1990) and adapted from C OM C OAST (2007); (N IEMEYER 2005a, 2005b).
A LOS INGENIEROS:
DEBEMOS INCLUIR EL CAMBIO DEL
NIVEL MEDIO DEL MAR EN NUESTROS
DISEÑOS!

44. REFLEXIONES Y POSIBLES MEDIDAS:
● METODOLOGÍAS :UPDATE Y PARTICIPACIÓN.
○ Incorporar, sin exclusión, estos efectos en las metodologías.
○ Planificar y Actuar - Visión a Largo Plazo.
○ Incorporar el estado del arte en los diseños.
○ Adaptación - Difusión del Problema - Actores.
● INNOVAR EN OBRAS QUE PUEDAN SER ADAPTATIVAS EN EL
TIEMPO Y ECOLÓGICAMENTE AMIGABLES.
○ Soluciones Locales

45. AGRADECIMIENTOS:
DIRECCIÓN DE OBRAS PORTUARIAS.
IGNACIO BEYA
PATRICIO CATALAN
MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION