Resumen

El 27 de febrero de 2010, a hora local 3:34 AM, la zona central de Chile fue sacudida por un terremoto que alcanzó una magnitud de 8,8 grados en la escala de Richter, con epicentro 63 [km] al SO de Cauquenes y profundidad focal estimada en 47,4 [km] (Boroschek et al 2010). Como consecuencia del terremoto, se registraron ondas de tsunami que impactaron con gran intensidad aproximadamente 550 kilómetros a lo largo de la costa continental, desde San Antonio (33°35’S, 71°37’W) a Tirúa (38°20’S, 73°29’W) y territorio insular como la Isla de Juan Fernández (33°39’S, 78°52’W), ubicada a 600 [km] de la costa.

Debido a la ocurrencia de este fenómeno, se formó una comisión internacional de expertos bajo la coordinación del International Tsunami Information Center, cuyo objetivo fue evaluar las características de la inundación y las consecuencias sobre las instalaciones terrestres y portuarias mediante un levantamiento en toda la zona afectada.

Esta comisión se enfocó en evaluar los siguientes elementos: Tipo de la fuente del tsunami, parámetros tectónicos y sísmicos, avalanchas submarinas y derrumbes terrestres, efectos de la deformación del terreno, configuración de los lugares de llegada, parámetros de la aproximación y llegada del tsunami, efectos del tsunami, daños y víctimas, respuesta del público y las autoridades, observaciones adicionales, comentarios y recomendaciones.  En este informe se ilustran los efectos en algunas localidades de la V, VI y VII regiones, visitadas por el equipo redactor.

Como parte de la información levantada, y por petición del Instituto de Ingenieros, se ha elaborado este informe preliminar cuyo objetivo es describir y clasificar los daños observados, definir criterios esenciales a considerar en futuros estudios y futuras líneas de acción de cara al planteamiento de normas estructurales, instrumentos de planificación urbana y planes de educación.

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En la práctica actual del diseño de obras marítimas, el oleaje es supuesto como un proceso estacionario, es decir, los parámetros estadísticos derivados de un registro histórico se mantienen en el tiempo y son utilizados para estimar el oleaje de diseño durante la vida útil de la obra. Evidencias de fenómenos no estacioanrios, como El Niño o el Calentamiento Global, actuando sobre el mecanismo de generación de las olas: los patrones de viento, sugieren que el oleaje debe ser considerado también como no estacionario.

En este trabajo se propone la búsqueda de una metodología que incorpore las influencias del fenómeno El Niño y el Calentamiento Global en los estudios de clima medio de oleaje, para obtener pronósticos con mayor certidumbre. Los resultados sugieren la presencia de variaciones debidas a estos fenómenos, en los promedios y desviaciones estándar mensuales de los parámetros de altura significativa, período peak y dirección peak en la estadística de 20 años de parámentos de resumen en 4 puntos de la costa central de Chile, en las latitudes 31°S, 35°S, 37°S y 39°S (desde la IV a la XIV región, exceptuando la V).

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Los Fiordos en el sur de Chile tienen un extraordinario potencial para la extracción de energía, debido a la amplificación local de los signos de marea costa afuera entrando a aguas interiores. En Canal Chacao, las corrientes de marea pueden alcanzar velocidades peak de 4 m/s aproximadamente durante la marea de sicigia, siendo reducida en la marea de cuadratura hasta 1 m/s. La naturaleza determinista del ciclo de mareas habilita la predicción de la fuente de energía, la cual es una gran ventaja desde la perspectiva de la planificación. En este artículo nosotros mostramos la aplicación del modelo hidrodinámico Mike21 HD (DHI, 2007) para estimar la generación de energía y el impacto físico en el flujo debido a las granjas de corrientes mareales en este canal. En nuestro modelo adoptamos la teoría del disco actuator para turbinas hidráulicas y de esta forma obtener los coeficientes de arrastre (Polagye, 2009) y se estima la fuerza total en cada turbina usando la ecuación de Morison (Morison et al, 1950). Esta fuerza es incluida en las ecuaciones no lineales de ondas de aguas someras como una pérdida del momento para obtener la energía extraída a través de un conjunto de turbinas Seagen (Fraenkel, 2007)

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Abstract—On 27 February 2010, a magnitude Mw = 8.8 earthquake occurred off the coast of Chile’s Maule region causing substantial damage and loss of life. Ancestral tsunami knowledge from the 1960 event combined with education and evacuation exercises prompted most coastal residents to spontaneously evacuate after the earthquake. Many of the tsunami victims were tourists in coastal campgrounds. The international tsunami survey team (ITST) was deployed within days of the event and surveyed 800 km of coastline from Quintero to Mehuín and the Pacific Islands of Santa María, Mocha, Juan Fernández Archipielago, and Rapa Nui (Easter). The collected survey data include more than 400 tsunami flow depth, runup and coastal uplift measurements. The tsunami peaked with a localized runup of 29 m on a coastal bluff at Constitución. The observed runup distributions exhibit significant variations on local and regional scales. Observations from the 2010 and 1960 Chile tsunamis are compared.

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En los últimos dos años hemos observado un creciente interés sobre las inundaciones costeras motivado principalmente por la ocurrencia del terremoto y tsunami del 27 de Febrero del año 2010, de cuyas consecuencias devastadoras Chile aún no se recupera totalmente. En este artículo hemos querido ampliar la visión sobre las inundaciones costeras más allá de los tsunamis, abarcando fenómenos asociados al paso de temporales y teniendo en cuenta el escaso conocimiento sobre ellos en nuestro país. Buscamos mediante esta nota despejar ciertos mitos existentes y motivar la investigación en estos temas.
A modo de introducción presentamos casos conocidos de grandes inundaciones costeras ocurridas en Nueva Zelanda, Holanda y Estados Unidos. Luego se agrega una pequeña recopilación de antecedentes sobre los efectos de marejadas históricas en Chile. Concluimos con una discusión sobre el estado actual de la práctica en el diseño de obras costeras y planteamos la necesidad de tomar decisiones analizando los sistemas naturales de manera integral, considerando la variabilidad de escenarios futuros. Se resalta la necesidad de mejorar el sistema de recolección y manejo de información marítima en Chile y de cómo este desconocimiento del medio impacta en el desarrollo sustentable de la costa y el mar.

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INTRODUCTION

Babanin and Haus (2009) recently presented evidence of high levels of turbulence induced by steep non-breaking waves. They proposed a Reynolds-like threshold wave parameter (a2w
/v = 3000, a wave amplitude,
w wave angular frequency,  water viscosity) for the spontaneous occurrence of turbulence beneath surface waves. This is contrary to conventional engineering understanding and the widespread use of irrotational wave theories based on classical experimental validation.
Many laboratory wave experiments were carried out in the early 1960’s (e.g. Wiegel, 1964). In those experiments no evidence of turbulence was reported and steep waves behaved as predicted by the high order irrotational wave theories within the accuracy of the theories and experimental techniques at the time.
The spontaneous generation of turbulence under waves can have serious consequences for wave modelling, where the irrotational flow assumption has secured its place in engineering design.
This contribution describes unique flow visualisation experiments for large scale steep non-breaking waves using conventional dye techniques in the wave boundary layer extending above the wave trough level.

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