El Rheocable
Lodo líquido
Muchos puertos en el mundo entero
sufren por los efectos del lodo líquido. Este se genera donde se
encuentran agua dulce y agua
salada. La capa de lodo fluido se forma a través de procesos de
floculación. El lodo líquido es una capa de baja viscosidad que cambia
en el tiempo y se mueve con la marea y las corrientes. La capa de lodo
líquido es navegable pero tiene tendencia a generar un cantidad de
problemas con consecuencias económicas significativas.
Fallas de mediciones de ecosonda y de densidad
El
problema principal se genera por el
hecho de que en presencia de una capa de lodo líquido, las ecosondas
no pueden determinar correctamente la profundidad náutica.
Las altas frecuencias (220 kHz) de la ecosonda se reflejan sobre la
capa
de
lodo líquido y no penetran hasta la profundidad náutica, mientras que
los
resultados de las bajas frecuencias (15 kHz, 33 kHz) se vuelven
inestables y generan reflexiones bajo la
profundidad náutica real.
Las mediciones basadas en el valor
de la densidad tampoco logran reproducir niveles realistas de la
profundidad naútica.
La razón de esta falla es que la profundidad náutica - definida como la
transición de lodo fluido a lodo sólido- no representa una
discontinuidad para el parámetro de la densidad.
Solo los métodos que utilizan el parámetro de viscosidad en un
principio
podrían lograr determinar
correctamente la transición de lodo líquido de baja viscosidad a lodo
sólido de alta viscosidad.
Métodos mundialmente aplicados
que combinan resultados de ecosondas con
resultados de mediciones puntuales de densidad son notoriamente
inconsistentes e incorrectos.
Consecuencias prácticas
La dificultad de obtener medidas
precisas de la profundidad náutica tiene varias consecuencias
económicas negativas para los puertos afectados por la presencia de
lodo líquido.
1. El primer problema es la incapacidad de controlar y optimizar los gastos de dragado. El desconocimiento de la batimetría es la causa de que las autoridades portuarias no puedan decidir de manera adecuada cuándo es el momento preciso para empezar una nueva campaña de dragado y de estimar correctamente los volúmenes a dragar. La consecuencia es que los gastos de dragado en general son más altos de lo necesario, porque grandes cantidades de lodo líquido son dragados de manera innecesaria.
1. El primer problema es la incapacidad de controlar y optimizar los gastos de dragado. El desconocimiento de la batimetría es la causa de que las autoridades portuarias no puedan decidir de manera adecuada cuándo es el momento preciso para empezar una nueva campaña de dragado y de estimar correctamente los volúmenes a dragar. La consecuencia es que los gastos de dragado en general son más altos de lo necesario, porque grandes cantidades de lodo líquido son dragados de manera innecesaria.
2. Las profundidades mal definidas a
veces generan conflictos contractuales entre el puerto y el contratista
de dragado. Existen casos de proyectos de dragado con niveles
batimétricos (mal definidos) más altos después de la campaña de dragado
en
comparación a la situación anterior a la campaña de dragado.
3. Consecuencias económicas más
serias serían causadas por las compañías navieras que pierden su
confianza en el puerto por la información batimétrica poco fiable
ofrecida por las autoridades portuarias. Si las compañías navieras
decidieran evitar los riesgos de navegar a través de lodo líquido,
muchos puertos verían una disminución significativa de su volumen de
carga y es probable que algunos se vean obligados a cerrar
completamente.
Solución: el Rheocable
El
método del
rheocable fue desarollado por Demco NV y MDCE bvba en Bélgica para
satisfacer la necesidad de un método flexible basado en el parámetro de
viscosidad, para realizar mediciones batimétricas precisas y de manera
contínua en presencia de lodo líquido.
Un peso de plomo es arrastrado en el
fondo del mar por una lancha. Cerca del plomo un sensor de presión
está amarrado al cable de remolque con un cable de resistividad atrás.
El propósito del cable de resistividad es averiguar si el
sensor de presión se encuentra efectivamente en el fondo del mar en
contacto con el lodo sólido. Si el cable está en contacto con el lodo
solido las medidas de resistividad muestran valores de la resistividad
correspondientes al valor del lodo sólido. Si el cable flota en un
nivel superior al del lodo sólido, las medidas de resistividad muestran
valores
que corresponden a lodo líquido o agua.
Cuando la lancha está quieta, el
plomo se hunde despacio en el lodo sólido. Pero si la lancha se mueve,
la alta viscosidad del lodo sólido genera una fuerza de arrastre que
saca el plomo fuera del lodo sólido.
El peso del plomo asegura que el sensor de presión quede sobre el lodo
sólido una vez que el plomo salga de la alta viscosidad del mismo.
Las mediciones del cable de resistividad determinan si el cable
efectivamente se encuentra sobre el fondo del mar (depende de la
velocidad de la lancha y la longitud
del cable de remolque).
El sensor de presión se encuentra en una vaina de presión sellada
con dos tubos de ventilación siguiendo el cable de remolque hasta
llegar arriba de la capa de lodo líquido
para asegurar una transformación correcta de presión en profundidad
basada en
un valor bien conocido de la densidad del agua sin lodo. La densidad
del agua se
determina de manera continua
por medio de los resultados de una sonda CTD (C: conductividad, T:
temperatura, D: depth
- profundidad). Una manga gruesa de caucho sirve para proteger y
aerodinamizar el plomo y el sensor de presión.
El Rheocable es un método muy
práctico y eficaz para la cartografía batimétrica de todo el puerto de
manera rápida y precisa, sin necesidad de mediciones discontinuas y
lentas con sondas.
Mientras que la lancha se mueve a velocidades normales se obtiene
mediciones batimétricas
cada segundo, parecido a un levantamiento batimétrico clásico con
ecosonda.
Resultados
del Rheocable
en el Puerto de Emden, Alemania
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Resultados del Rheocable en el puerto de Wilmington, Delaware Resultados
del Rheocable en el puerto de Zeebrugge, Bélgica - Vista en 3D
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El Rheocable se consigue
comercialmente en la empresa THV Nautic (ver contacto).
En el sistema está incluido el software de adquisición mostrando de
manera gráfica la posición de la lancha, profundidades del rheocable,
profundidades de la ecosonda (ambas frecuencias) y el valor de la
resistividad. También están aquí incluidos el software de tratamiento
de
datos y un curso de entrenamiento personal.
Información mas profundizada sobre el Rheocable se puede descargar aquí.