RECONOCIMIENTO DE LAS NECESIDADES

1. DIAGRAMA DE FLUJO RECONOCIMIENTO DE LAS NECESIDADES CARACTERISTICAS DEL PROYECTO BUQUE TIPO DISEÑO DEL CANAL NAVEGABLE DISEÑO DEL CANAL NAVEGABLE Y BUQUE TIPO DISEÑO DEL CONVOY SEÑALIZACION FLOTA REDISEÑO DEL MUELLE DE CABOTAJE QUIBDO DISEÑO DEL MUELLE TARENA DISEÑO DEL MUELLE QUIBDO

2. RECONOCIMIENTO DE LAS NECESIDADES • La necesidad de impulsar el desarrollo social cultural y económico del departamento del Chocó. • La recuperación de la navegabilidad del río Atrato • La oportunidad que se presenta por el incremento del comercio contenerizado en el mundo que da la oportunidad a Quibdó de ser un puerto de importación y exportación para carga de Antioquia, Eje Cafetero y de TRASBORDO para carga de otros países de Sur América.

3. CARACTERISTICAS DEL PROYECTO • Establecer los parámetros técnicos para el diseño del canal navegable del RIO ATRATO, su señalización y las necesidadestécnicas y de espacio de acopio y embarque de los Puertos. • Se ha considerado para el diseño del buque tipo y los puertos el manejo de carga Conternerizada, por tratarse de un empaque normalizado utilizado mundialmente para todo tipo de carga y con unidad de manejo estandarizada, llamada internacionalmente TEU.

4. CRITERIOS DE DISEÑO BUQUE TIPO. 

5. Criterios de diseño del Buque Tipo En la caracterización de un buque tipo, realmente lo que se determina es el TIPO DE CASCO y su Capacidad de Carga a un determinado Calado, que cumpla con todas las normas de navegabilidad, estabilidad y maniobrabilidad, en la navegación Fluvial y en los medios que se determinen y que permita ser adecuado para carga liquida, carga seca o contenedores. Para el Río Atrato se ha diseñado un “Buque Tipo” con bodegas y accesorios para el manejo de carga contener izada, tipo de empaque que se ha desarrollado en el transporte de carga general, mercancías y productos perecederos a nivel Mundial, por su manejabilidad en cualquier tipo de transporte: marítimo, fluvial, terrestre, ferroviario y últimamente transporte aéreo.

6. Criterios de diseño del Buque Tipo • Analizando las condiciones actuales del Río Atrato encontramos que por profundidad es navegable en un 90% de su recorrido a un calado de 1,8 m en cualquier época del año. • Con base en lo anterior, se buscó las especificaciones de un buque que a un calado de 1.80m nos diera la máxima la capacidad de carga. • Encontramos que a un calado de 1,8 m con una eslora de 47.33 m una manga de 14.09 m y un puntal de 5 m, la máxima carga será de 800 ton equivalentes a 40 TEU´S, distribuidos en 4 filas de 2 niveles, con 5 contenedores por filas, para un total de 800 Ton. • Aunque la profundidad del canal solo nos permite 1,80 m de calado, la capacidad de carga máxima del buque será 2200 ton, a un calado de 4.2 m aproximadamente lo que se debe tener en cuenta en las épocas donde el nivel del Río suba o se haga el dragado en las zonas criticas • Una embarcación con tres Propulsores, con las siguientes ventajas:  • Maniobrabilidad en las curvas . • Mayor Potencia en las zonas de mayor pendiente del Rio • Economía de combustible navegando en algunos sectores, con un solo motor.

7. Criterios de diseño del Buque Tipo CARACTERÍSTICAS GENERALES PARA EL CANAL “BUQUETIPO” Eslora, L= 47,33 m Manga, M= 14,09 m Puntal, D= 5,0 m Calado máximo, Cm= 1,80 m

8. Criterios de diseño del Buque Tipo RADIO DE GIRO El “Buque Tipo” para el Río Atrato, fue diseñado con 3 motores de 360 HP cada uno y tres timones hidráulicos, lo que permite una mayor maniobrabilidad del buque y menores radios de giro. al tener más de una máquina y mas de un timón las distancias de recorrido en su curva de evolución se reducen en un 60% y su velocidad de avance entre 70% al 80%.

9. CRITERIOS DE DISEÑO CONVOY. 

10. Criterios de diseño del CONVOY Como segundo Objetivo, la consultoría ha elaborado el diseño de una Embarcación Tipo Convoy, para desarrollar el transporte a mayor volumen por viaje de: Contenedores, carga liquida, carga seca, que permita el comercio de Carga General, Combustibles y Carbón, por el Río Atrato. El bongo o barcaza propuesta es tipo multipropósito de doble fondo para transportar combustible en sus tanques o carga general o contenedores sobre cubierta El convoy tipo, se pre-diseño a un Calado máximo de 1.80 m, que cumpla con todas las normas de navegabilidad, estabilidad y maniobrabilidad, en la navegación Fluvial y en los canales que se determinen. La capacidad de carga del convoy es de 2400 ton o 120 TEU´s, cuando las condiciones del Río lo permita se puede aumentar su capacidad en un 50%

11. Criterios de diseño del CONVOY El convoy esta diseñado para estar conformado por un Remolcador y tres bongos de 800 ton, cada uno, con capacidad de 5000 barriles de combustible o 40 TEU´S cada bongo, lo que nos da un transporte de 2400 ton, 15000 barriles de combustible o 120 TEU´S. Remolcador Eslora, L= 22,95 m Manga, M= 7,80 m Puntal, D= 1,66 m Calado máximo, Cm= 1,21 m

12. Criterios de diseño del CONVOY El Buque Tipo y el Convoy tipo aquí prediseñados son de características requeridas cumpliendo una primera fase para la recuperación de la navegabilidad del Río Atrato en su estado actual. Convoy Eslora Convoy, L= 88,70 m Manga Convoy, M= 39,40 m Puntal, D= 2,50 m Calado máximo, Cm= 1,80 m

13. Criterios de diseño del CONVOY RADIO DE GIRO Para el “Convoy Tipo” del Río Atrato y de acuerdo a sus características hemos determinado el ángulo de giro de la siguiente forma. El remolcador tipo para el Río Atrato, fue diseñado con 3 motores de 600 HP cada uno y tres timones hidráulicos, lo que permite una mayor maniobrabilidad del remolcador y menores radios de giro.

14. ESTUDIO Y PRE-DISEÑO DEL CANAL NAVEGABLE

15. DISEÑO CANAL NAVEGABLE PARA EL BUQUE TIPO El objetivo de este capítulo es el de establecer el canal navegable del río Atrato para el Buque y el Convoy Tipo, con los siguientes propósitos: • Establecer la viabilidad de navegación del BT en el estado actual del río • Establecer la mínima intervención requerida para la navegación en cualquier época del año con seguridad y eficiencia. • Aplicar el lema de la PIANC (ASOCIACIÖN INTERNACIONAL DEL TRANSPORTE ACUATICO) “Profundidad es Productividad, Ancho es Seguridad”

16. PARÁMETROS TECNICOS DE DISEÑO DEL CANAL Para el diseño de las condiciones de ancho, profundidad y curvaturas del canal navegable. Se utilizaron las Recomendaciones PIANC 2006 CHANNEL DESIGN, que reúne la mayor cantidad de investigaciones y resultados para este tipo de trabajo. Nuestro Propósito fue: • Identificar y trazar el Canal navegable, que obedezca a los lineamientos Internacionales de seguridad y navegabilidad estableciendo reglas de camino y señalización que permita un tráfico seguro y eficiente • Determinar las zonas de cruce y sobre paso, zonas de maniobras y fondeo, sobre anchos y canales de acceso. • Establecer los sectores de mayor dificultad para el tránsito determinando la sección transversal requerida. • Establecer los puntos críticos para: intervención por dragado, protección de orilla, y rebose naturalessin afectación del medio ambiente.

17. FACTORES INVOLUCRADOS PARA DETERMINAR LA PROFUNDIDAD DEL CANAL La profundidad es el factor mas importante de navegabilidad para un buque y está determinado por la Distancia Quilla-Fondo, DQF (UKC, en inglés, Under keel Clearances ) Una embarcación tiene 6 grados de libertad, cada uno de ellos afecta la DQF o UKC, determinar aproximadamente esta afectación es el trabajo que nos corresponde. .

18. ANALISIS CONCEPTUAL PARA DETERMINAR LA PROFUNDIDAD DEL CANAL • H2- Los relacionados con el nivel del agua • Marea Astronómica, las condiciones del agua por el movimiento Planetario. • Marea Meteorológica. Las condiciones del tiempo, vientos etc. • Resonancia de las ondas. • Regímenes Fluviales. • Regímenes de esclusas y dársenas • H1- Los relacionados con el buque. • Calado Estático del buque • Cambios de la densidad del agua. • Distribución de cargas • Trimado dinámico • Seguridad y control de la navegabilidad • El Margen de seguridad. • H3-Los relacionados con el fondo. • Errores de la Batimetría. • Formación de depósitos de sedimentos • Tolerancia del Dragado.

19. RESUMEN DE LA PROFUNDIDAD DEL CANAL DEFINIDA POR EL METODO CONCEPTUAL • Resumiendo tenemos que para el Buque Tipo la Profundidad mínima por Diseño Conceptual, la vía fluvial debe tener una profundidad mínima de: • Por Calado estático = 1,80 m • Por Densidad del agua = 0,05 m • Por Cambio de Asiento = 0,30 m • Por Margen de seguridad = 0,50 m • Profundidad mínima conceptual para el Buque Tipo= 2,65 m o una DQF Bruta de 0,85 m

20. DISEÑO DE LA PROFUNDIDAD DEL CANAL DEFINIDA POR EL METODO DETALLADO Diseño Detallado del Fondo del Canal Deseamos comprobar el diseño conceptual aplicando las recomendaciones para Diseño de un Canal, en su APPOACH CHANEEELS- Preliminary Guidelines, Boletín Suplemento # 87, de Abril 1995 publicado por IAPH-PIANC. Numero de Froude En el Número de Froude es una herramienta que relaciona la velocidad con la profundidad y nos da la posibilidad de establecer cuál es la velocidad crítica o la apropiada al ingresar y navegar por un canal, sin incrementar la ola estelar del Buque afectando el contorno ambiental. Dónde: h= Profundidad v= velocidad del Buque. g=la aceleración de la gravedad N° Froude (Fnh)

21. DISEÑO DE LA PROFUNDIDAD DEL CANAL DEFINIDA POR EL METODO DETALLADO UTILIZANDO EL No FROUDE Tomando para el Buque Tipo, como No Froude = 1, y a una velocidad de 5 kg/hora, hemos elaborado la siguiente Tabla y su curva para calcular la profundidad de la vía fluvial según la velocidad de transito, lo que nos arrojó como resultado la profundidad mínima debe ser de 2,55 m para evitar los efectos anunciados, por protección de la orilla ambiental, especialmente.

22. DISEÑO DE LA PROFUNDIDAD DEL CANAL DEFINIDA POR EL METODO DETALLADO UTILIZANDO EL SQUAT SQUAT, Relación Profundidad-Calado, (h/Cm). PIANC recomienda utilizar esta relación como un método expedito para analizar la profundidad de un canal. Es una forma simple de considerar el calado, el efecto Squat, las incertidumbres de sondajes, y tener un margen de seguridad estableciendo una relación de Profundidad-Calado, (h/Cm) donde: h= Profundidad y Cm = Calado máximo del Buque. A medida que esta relación sea menor o igual a uno (h/Cm≤1), el viento y la corriente producen menos deriva en el rumbo de la Embarcación, pero opone más resistencia a la maniobrabilidad. Hemos deducido matemáticamente la ecuación para el Río Atrato así: SQUAT= 0,75 x V/Lpp² x Fnh²/ • Dónde para el BT: • V= Desplazamiento en m³ del BT=1107 m³ • Lpp = Eslora entre perpendiculares del BT= 47m • Fnh = El Numero de Froude

23. DISEÑO DE LA PROFUNDIDAD DEL CANAL DEFINIDA POR EL METODO DETALLADO UTILIZANDO EL SQUAT Si hacemos el Calado máximo 1.8 m y la Velocidad 5 km/h, resolvemos la ecuación anterior y encontramos que el Numero Fnh=0.9715 Para resolver la ecuación damos valores a Fnh y encontramos los valores de Squat para estos valores y los representamos en el siguiente cuadro

24. FACTORES PARA DETERMINAR EL ANCHO DEL CANAL Para determinar el ancho del canal según las recomendaciones de PIANC 2010, debemos determinar primero la Franja de Maniobrabilidad • El Ancho de la Franja de Navegación depende de: • Las Características del casco, Sistema de Timón y su velocidad de respuesta electro-mecánica, para la maniobrabilidad del buque, con Squat igual a uno (h/Cm=1) • La experiencia y capacidad técnica del Timonel. • La calidad de las ayudas físicas y electrónicas a la navegación (boyas, GPS, etc.) • Las condiciones de visibilidad.

25. CANAL NAVEGABLE DE UNA SOLA VÍA PARA EL BUQUE TIPO Según las Recomendaciones de PIANC 2006 los incrementos por los efectos externos al Buque que se deben tener en cuenta para el Buque Tipo del río Atrato, en los tramos rectos de la vía fluvial en un solo sentido; son los siguientes: Sumando los incrementos requeridos para el ancho del canal con base en el Buque Tipo es del orden de 83,13 m esto nos da un Ks de 5,9 por encima del 5 definido como “canal estrecho”

26. CANAL NAVEGABLE DE UNA SOLA VÍA PARA EL BUQUE TIPO • El Canal navegable de una sola vía en los tramos rectos del río Atrato debe cumplir con las siguientes condiciones para el tránsito del Buque Tipo o para buques de características similares o de menor tamaño. • Profundidad mínima en toda su longitud (h)= 2,70 m • Ancho mínimo canal de una vía (Bc)= 83,13 m • Ancho en canal mínimo para acceso a Puertos = 195,82 m • Ancho en zonas de sobre paso o cruces de buques con características iguales o menores al Buque Tipo, en doble vía = 193,04 m Corte de canal recomendado para el Buque Tipo (medidas proporcionales)

27. CANAL NAVEGABLE DE DOBLE VIA PARA EL BUQUE TIPO Para trayectos rectos de doble vía, el ancho del Canal Navegable se considera dos veces el canal sencillo mas la distancia mínima entre los dos buques que se establece considerando el buque de mayor Manga. La distancia requerida para el sobre paso o cruce entre dos buques de dimensiones similares o menores de Buque Tipo es de 54,96 m. lo que significa que para el canal de doble vía es dos veces el canal de una sola vía más la distancia entre los buques

28. CANAL NAVEGABLE DE DOBLE VIA PARA EL BUQUE TIPO • El Canal navegable de doble vía de Buques con Características dimensionales iguales o menores del Buque Tipo propuesto y según las Recomendaciones de la PIANC debería tener las siguientes dimensiones: • Profundidad mínima en toda su longitud (h)= 2,70 • Ancho mínimo canal de una vía (Bc)= 83,13 m • Ancho en canal mínimo para acceso a Puertos = 195,82 m • Ancho en zonas de sobre paso o cruces de buques con características iguales o menores al Buque Tipo, en doble vía = 193,04 m 2x83,13 +54,96 = 221,22 m Corte de canal doble vía para el Buque Tipo

29. CANAL PARA EL CONVOY TIPO La distancia entre los dos convoyes, requerido para el sobre paso o cruce entre dos buques de dimensiones similares o menores del Convoy Tipo es de 39,0 m. lo que significa que para el canal de doble vía según las recomendaciones de PIANC es de dos veces el canal de una sola vía más la distancia entre los buques que para el Buque Tipo sería de. 2x88,5+39.0= 216,0

30. El Canal Navegable del río Atrato en sus tramos rectos, para el tránsito de Convoyes con características dimensionales iguales o menores del Convoy Tipo propuesto, deberá tener las siguientes dimensiones: • Profundidad mínima en toda su longitud (h)= 2,70 m • Ancho de una vía (Bc)= 88,5 m • Ancho en zonas de sobre paso o cruces de Convoyes con características iguales al Convoy Tipo= 216 m

31. PUNTOS CRÍTICOS DEL CANAL

32. PUNTOS CRÍTICOS DEL CANAL

33. PUNTOS CRÍTICOS

34. SEÑALIZACION DEL CANAL.

35. SEÑALIZACIÓN CANAL NAVEGABLE El sistema de navegación se establecen especialmente para atender la necesidad de movimiento eficiente y seguro de los buques de carga y pasajeros que utilicen el canal navegable del Río Atrato.

36. OBJETIVO GENERAL • Establecer reglas para la seguridad y movimiento eficientes de los barcos; • Establecer el tipo de señalización según las necesidades del Canal Navegable del Río Atrato • Establecer los Sistemas de Ayudas a la Navegación del Río Atrato; • Mejorar la protección del medio ambiente.

37. MÉTODOS UTILIZADOS POR LOS NAVEGANTES Navegación por Estima: Navegación basada en la velocidad, el tiempo y el rumbo desde una posición determinada previamente. Navegación Terrestre: Navegación por medio de información obtenida por ayudas a la navegación situadas en tierra. Navegación Terrestre: Navegación por medio de información obtenida por ayudas a la navegación situadas en tierra. Navegación Celeste o Astronómica: Navegación usando información obtenida de cuerpos celestes por ejemplo el sol, la luna, los planetas y las estrellas Navegación por Satélite: Incluye el uso de señales de radio desde satélites geoestacionarios u orbitales para determinar la posición. En el canal navegable del Río Atrato la navegación actual se efectúa especialmente por los métodos de Estima, Terrestre y de Practicaje.

38. SISTEMA DE SEÑALIZACION Y BALIZAJE DEL RIO ATRATO En el canal navegable del Río Atrato la navegación actual se efectúa especialmente por los métodos de Estima, Terrestre y de Practicaje, por lo cual hemos determinado una distancia mínima de exactitud de la visisvilidad de la señal o ayuda a la navegación que permita la reacción pronta del patrón o capitán para evitar el peligro.

39. DERROTERO PARA LA NAVEGABILIDAD FLUVIAL El derrotero para la navegación del Río Atrato esta definido por la trayectoria del Canal navegable debidamente graficado en la carta de navegación con la señalización de acuerdo al Manual de Balizaje Fluvial del Ministerio de Transporte Dirección General de Transporte Fluvial, Subdirección de Trafico Fluvial.vigente.a la fecha

40. FLOTA

41. CAPACIDAD DE MANEJO DE CARGA La inversión en un Puerto es muy alta, por esta razón tiene que estar respaldado por un excelente estudio de mercado que permita a una proyección a 25 años para que se justifique financieramente. Como se anunció se proyecta en los primeros 5 años recuperar el mercado histórico de la carga de transportada por el Río Atrato, por lo tanto hemos iniciado la proyección para el primer año con una capacidad de manejo de carga de 13.545 ton/año y un incremento anual, del 10% hasta el año 25, (ver cuadro adjunto.) Esta proyección nos indica que en el año 25 se debe tener una capacidad de carga del Muelle de Cabotaje de Quibdó mínima de 135.000 toneladas de carga aproximadamente. Establecemos las variables de tiempo y carga para seleccionar la Grúa con base en el Buque Tipo establecido para el río Atrato.

42. CAPACIDAD DE MANEJO DE CARGA Cuadro #1 tiempos de operación de la Grúa para la Proyección Muelle de Cabotaje de Quibdó

43. CAPACIDAD DE MANEJO DE CARGA Para determinar las necesidades del Recinto portuario de cabotaje de Quibdó hemos calculado el tiempo de recorrido del buque Tipo al primer Puerto Marítimo en el Golfo de Urabá que es Turbo y encontramos que el tiempo del viaje redondo Quibdó – Turbo es de 18 días y un promedio de 22 viajes al año con un factor de efectividad de 70% (Ver cuadro # 2). Cuadro # 2 Viajes Promedio en el año de Quibdó a Turbo

44. CAPACIDAD DE MANEJO DE CARGA Considerando esta cantidad de viajes al año que el Buque Tipo puede realizar a Turbo en un año hemos diseñado una grilla para encontrar otra variable, ver Cuadro # 3 Cuadro #3 Proyección de la capacidad requerida del Puerto de cabotaje de Quibdó

45. DISEÑO DE PUERTO FLUVIAL DE CONTENEDORES DE QUIBDO

46. DISEÑO DE PUERTO FLUVIAL DE CONTENEDORES DE QUIBDO Área de contenedores Muelle de Quibdó El crecimiento del Transporte Marítimo, de Carga General Contenerizada (CGC), ha evolucionado el Transporte Marítimo y Fluvial obligando a la construcción de grandes Buques Portacontenedores que requieren de grandes Puertos y Canales Transoceánicos haciendo más eficiente la actividad económica utilizando la economía de escala en los Países industrializados.

47. LOCALIZACION Y ASPECTOS GENERALES DEL MUELLE DE QUIBDÓ • Tipo de Puerto: Puertode Transbordo Internacional de Contenedores. • Vía Fluvial: Río Atrato. • Localizado en la zona de. LA CURVA DE CASIMIRODistancia la zona Urbana de Quibdó (Proyectada a 25 años) 15 Km. • Extensión disponible para el Recinto Portuario; 150 He • Longitud sobre la Rivera de Río Atrato 385 m • Tipo de línea de la orilla, CURVA • Profundidad natural del Río en la Rivera del terreno 4m • Ancho de Canal Natural del Río en la jurisdicción del terreno. 180 m • Profundidad mínima requerida para el Buque Tipo 2,70m • Ancho del Canal que permite la navegación, tráfico y la maniobrabilidad del Buque Tipo, sin interferir con el tránsito de otras embarcaciones durante su operación. 250 m CURVA DE CASIMIRO

48. PUERTO FLUVIAL DE COMTENEDORES QUIBDÓ: IMPORTACION ESTACION A. LOGISTICA ACCESO Z. CONTENEDORES BODEGA DE DESCONSOLIDACION EXPORTACION MUELLE DE CABOTAJE Z. COBOTAJE

49. DIMENSIONAMIENTO • Para establecer las dimensiones adecuadas de un Puerto se requiere conocer la capacidad y áreas requeridas de los subsistemas de operación dentro Recinto Portuario: • Se deben establecer los siguientes factores: • Volumen de carga en TEU´s (demanda) • Tamaño y composición de la flota de buques porta contenedores esperados en la línea de atraque.(Numero de Convoy Tipo) • Numero de atraques esperados.(Línea de atraque) • Número de servicios esperados en carga y descarga de contenedores. • Productividad de las grúas pórtico. TEU´s/hora • Tiempo de preparación del buque para el servicio de carga o descarga (movimiento de compuertas de las bodegas, traslado de grúas etc. cantidad de camiones o tractores de Muelle) • Tiempo operativo del puerto al año (horas/año) • La longitud del muelle, en metros.

50. SUBSISTEMAS La capacidad de los puertos se mide por la capacidad de los subsistemas en que se dividen la operación de recepción, almacenamiento, y entrega de la carga. • Subsistema de atraque o carga/descarga de buques, (Línea de Atraque) • Subsistema de almacenamiento, ( patios y bodegas) • Subsistema de recepción/entrega terrestre, (puertas o casetas de control) • Subsistema de interconexión interna, transporte horizontal.(vehículos de manejo y traslado)