Modelamiento del flujo de mareas en la Bahía de Paita

1 2 MODELAMIENTO DEL FLUJO DE MAREAS EN LA BAHÍA DE PAITA David Correa ([email protected])1,2, Eleazar Gonzáles 2, Vladimir Alvarado 2 Centro de Investigación en Modelado Oceanográfico y Biológico Pesquero, Instituto del Mar del Perú (IMARPE) Maestría en Ingeniería de Mecánica de Fluido Computacional, Universidad Nacional Mayor de San Marcos (Perú) RESUMEN El presente trabajo se muestra la aplicación de un modelo numérico para simular el flujo de mareas en la Bahía de Paita como respuesta al forzante de mareas de amplitud diurna y semidiurna así como la respuesta a la configuración de la línea de costa, usando el Modelo Incaflow proporcionado en el curso de Hidráulica Computacional II, los datos de batimetría fueron obtenidos de la base de datos de batimetría GEBCO para la Bahía de Paita, además se procesaron datos de mareas proporcionados por la Dirección de Hidrografía y Navegación de la marina de guerra del Perú, mediante análisis de Fourier se logró determinar los periodos de oscilación diurnos y semidiurnos de la bahía de Paita, caracterizando a la bahía por periodo de mareas de carácter semi-diurnas. Se determino el campo de circulación para la Bahía de Paita como respuesta al forzamiento de mareas y línea de costa, se realizaron un total de 7 simulaciones de evaluación y una simulación bajo condiciones reales que incluye fondo y registros de mareas reales, en escenarios con señales de mareas de periodos de 2 y 12 horas y dos escenarios de batimetría una constate de 50 metros y otra con valores reales. Palabras claves: Modelo numérico, flujo bidimensional, circulación, hidrodinámica. Agradecimiento: Nuestro agradecimiento al Ingeniero Víctor Izocupe, por motivarnos constantemente en las clases de Hidráulica Computacional II, (UNMSM – Lima/Perú) 1. INTRODUCCION La Bahía de Paita se ubica en la zona norte del Perú, se caracteriza por ser una zona árida, y su área desértica origina un gradiente térmico significante entre el continente y océano colindante, el cual ocasiona que el flujo del viento circule libremente, acelerándose superficialmente hacia mar afuera, razón justificable para que sus aguas sean tranquilas en todo el año. En el verano se presentan ocasionalmente lluvias de ligera intensidad; sin embargo con la presencia del Fenómeno "El Niño", estas pueden ser de moderada y fuerte intensidad, alcanzando valores significativos. Las bravezas de mar son poco frecuentes, siendo la dirección predominante del oleaje del Sur y Suroeste; sin embargo durante el verano se presentan también oleajes del Noroeste y Oeste, con mayor frecuencia durante el evento "El Niño". Las mareas son del tipo semidiurno, con amplitudes promedio del orden de 1.16 mts; las de sicigias alcanzan valores promedios del orden de los 1.49 mts. Las temperaturas promedios de 26 ºC en verano y 15.5 ºC en invierno, el área de estudio corresponde a las coordenadas 81º y 81º 50’ de longitud oeste, y las 4º 30’ y 5º 20’ de latitud sur. El estudio de esta zona es muy importante debido a la gran contaminación que se produce en esta zona debido a que la bahía de Paita se caracteriza por ser de poca profundidad y por presentar corrientes de baja velocidad con flujos en dirección norte, los que dan lugar a remolinos ciclónicos y flujos muy costeros que discurren entre Paita y Tierra Colorada, lo que permite la dispersión y dilución de la carga orgánica en el cuerpo receptor, en función de la velocidad de la corriente marina. En esta área se encuentra el 14.65% de las plantas que procesan harina de pescado en el Perú. A continuación se muestra una vista de la Bahía de Paita: 1

Fotografía Nº 01 : Bahía de Paita

2. INFORMACIÓN HIDRO-GEOGRÁFICA

2.1 Límites Al norte, con Talara y Sullana Al sur, con Piura Al este, con Sullana Al oeste, con el Mar de Grau

Extension: 1.784,24 km² Población: 102 401 Habitantes Altitud y aspectos climáticos: situado al occidente de la costa norte del Perú, con un clima cálido, siendo su máxima altitud de 3 m.s.n.m. y sus coordenadas son: Latitud : 05°02'S Longitud: 81°07'W

2.2 Clima y Temperatura El clima del Paita es desértico y semi-desértico en la costa y vertientes andinas occidentales, Subtropical en las vertientes orientales. Las precipitaciones son escasas, salvo cuando se produce el fenómeno de «El Niño», años en que las lluvias son abundantes y corre el agua por todo el curso de las quebradas secas originando inundaciones y acciones morfológicas de gran dinamismo. Las temperaturas máximas llegan a 34,2ºC y las mínimas a 15ºC que corresponde a los meses de Febrero y Junio respectivamente La humedad promedio anual es del 66%, la presión atmosférica media anual es de 1008,5 milibases en tanto que los vientos que siguen una dirección al sur, tienen una velocidad pro-medio de 3 m/s. La precipitación pluvial también tiene variaciones. En la costa generalmente es baja dentro de los 100 y 500 msnm. oscilando entre 10 y 200 mm; entre los 500 y 1500 msnm, la precipitación oscila entre los 200 y 800 mm y en la zona ubicada sobre los 1500 msnm el promedio de precipitación pluvial es de 1550 mm.

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2.3 Relieve y Geología Paita es uno de los pocos espacios en el Perú donde la configuración del perfil costero ha permitido la existencia de playas de gran belleza, que se alternan con puertos abrigados en los que se desarrollan distintas actividades. Partiendo desde el extremo norte del departamento, en el límite con Tumbes, se localiza la caleta de Máncora, seguida por la playa de los Organos y, 20 Km al sur, el pequeño puerto de Cabo Blanco, conocido mundialmente por su abundante fauna y aguas cristalinas de color azul, especiales para la caza submarina. A partir de este punto el litoral sigue, en términos generales, una dirección norte sur y está compuesto por un sin n