Relación de la hidrodinámica marina con el movimiento de buque atracado y su afección en la operatividad portuaria

Abstract

[Resumen] Las incidencias en los puertos provocan pérdidas económicas y reducciones en la seguridad. Los movimientos horizontales de los buques atracados están asociados a estos problemas, y las ondas infragravitatorias pueden amplificarlos al encontrarse en el mismo rango de periodos (25-150 s). Esta tesis doctoral tiene como objetivo optimizar las operaciones portuarias priorizando la seguridad, enfocándose en la resonancia puerto-buque. La investigación se llevó a cabo en dos puertos de A Coruña, España, utilizando datos de campo, modelos numéricos y machine learning. Se concluyó que los periodos de oscilación de los movimientos de los buques están directamente relacionados con el cociente entre la profundidad del agua y el calado del barco, además de variar con la pretensión de los amarres y vientos intensos. Se propusieron umbrales operativos basados en datos climáticos (onda larga y onda corta) que permitirán optimizar las estancias. La tesis culminó con el desarrollo de una herramienta práctica que predice el riesgo de incidencias, lo que ayudará en la toma de decisiones. Los hallazgos expuestos tienen alta aplicabilidad y potencial para su transferencia a instalaciones similares para una adecuada evaluación de riesgos.

[Resumo] As incidencias nos portos provocan perdas económicas e reducións na seguridade. Os movementos horizontais dos buques atracados están asociados a estes problemas, e as ondas infragravitatorias poden amplificalos ao atoparse no mesmo rango de períodos (25-150 s). Esta tese doutoral ten como obxectivo optimizar as operacións portuarias priorizando a seguridade, enfocándose na resonancia porto-buque. A investigación levouse a cabo en dous portos da Coruña, España, utilizando datos de campo, modelos numéricos e machine learning. Concluíuse que os períodos de oscilación dos movementos dos buques están directamente relacionados co cociente entre a profundidade da auga e o calado do barco, ademais de variar coa pretensión dos amarres e ventos intensos. Propuxéronse limiares operativos baseados en datos climáticos (onda longa e onda curta) que permitirán optimizar as estancias. A tese culminou co desenvolvemento dunha ferramenta práctica que predí o risco de incidencias, o que axudará na toma de decisións. Os achados expostos teñen alta aplicabilidade e potencial para a súa transferencia a instalacións similares para unha adecuada avaliación de riscos.

[Abstract] Incidents in ports can cause economic losses and reductions in security. Horizontal movements of docked vessels are associated with these problems, and infragravity waves can amplify them when they are in the same period range (25-150 s). The objective of this doctoral thesis is to optimize port operations by prioritizing safety, focusing on port-ship resonance. The research was carried out in two ports in A Coruña, Spain, using field data, numerical models, and machine learning. It was concluded that the oscillation periods of vessel movements are directly related to the ratio between water depth and ship draft, as well as varying with mooring pretension and strong winds. Operational thresholds based on climatic data (long wave and short wave) were proposed to optimize stays. The thesis culminated in the development of a practical tool that predicts the risk of incidents, which will aid in decision-making. The findings presented have high applicability and potential for transfer to similar facilities for proper risk assessment.