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.
 
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
Resultados del Rheocable en el puerto de Wilmington,
Delaware


Resultados del Rheocable en el puerto de Zeebrugge, Bélgica –
Vista en 3D

El Rheocable se consigue comercialmente en la empresa THV Nautic. 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.