Hasta el momento hemos esbozado una definición de aguas restringidas, los efectos detectables a bordo cuando navegamos en aguas someras y hemos hecho visto una breve introducción teórica sobre los principios básicos que nos ayudan a comprender la razón de dichos efectos.

Una vez mencionado el squat (asiento dinámico) vamos a continuar.

Fenómenos de interacción con obstáculos laterales.

Sabemos, o al menos intuímos de lo ya visto, que las líneas de agua que recorren el casco mientras navegamos a una determinada velocidad, ven perturbado su equilibrio para amoldarse a las formas de la obra viva del barco al mismo tiempo que aumentan su velocidad y, en consecuencia, disminuyen su presión.

Este flujo de agua es simétrico y laminar cuando nos movemos en línea recta en mar abierta excepto en la zona de la hélice en que se convierte en turbulento, pero eso es otro tema. Sin embargo, cuando transitamos a lo largo de un canal, con la orilla o márgenes próximos, el flujo deja de ser simétrico y aparecen diferencias de presiones entre ambas bandas del barco y generación de vórtices en la orilla más próxima.

Para nosotros los marinos, esto se traduce en dos consecuencias que deberemos tener en cuenta para evitar, en la medida de lo posible, una varada o algo peor. A saber:

– Una succión transversal del buque hacia la orilla que ocasiona derivas del barco en ese sentido.

– Un momento sobre el eje vertical del buque que pasa por su centro de gravedad y que ocasiona un movimiento de guiñada en el sentido de separar la proa del buque de la orilla.

Repetimos, ambos efectos dependen de la velocidad de navegación, de la separación del buque a la orilla y de la configuración de esta orilla, siendo más importante cuando se trata de una pared vertical que de un talud inclinado.

Fenómenos de interacción con obstáculos laterales

Cuando la relación entre la manga del buque/ancho del canal es de 1/20, se comienza a notar el efecto de la interacción con los efectos entre otros de un aumento en la resistencia al avance que se agudiza cuando la relación llega a 1/5.

            El campo de presión que se genera a proa es mayor que el generado a popa, esto representa un empuje de la proa hacia afuera. Por otro lado, el importante descenso de la presión a lo largo del costado genera una fuerza lateral que impulsa al buque hacia el margen más próximo; este efecto es conocido como succión del veril o efecto orilla (bank effect / bow cushion). La succión del veril se refiere a la tendencia de la popa de un barco a acercarse hacia la orilla cercana cuando opera en un canal, río o vía fluvial angosta.

De lo expuesto se deduce que un buque que navegue cerca de un veril o una orilla deberá mantener una ligera inclinación en su rumbo hacia la banda opuesta, para compensar los efectos de la succión, y casi siempre requerirá unos grados de timón a la orilla más cercana, para contrarrestar los efectos de giro.

Aún tenemos presente el incidente originado por el buque portacontenedores Ever Given en el Canal de Suez. A la espera del informe final sobre las razones de la varada no resultaría muy descabellado adelantar, con la prudencia requerida en estos casos, que uno de los factores intervinientes fuese, en conjunción con otras causas, este fenómeno de succión de veril.

Succión de veril o efecto orilla

Otro efecto negativo es el desplazamiento de agua al paso del barco por un canal angosto que puede acarrear graves desperfectos a las instalaciones portuarias sitas en la orilla, en otras embarcaciones, en el medio ambiente por erosión de la orilla o, incluso y mucho más grave, pérdida de vidas humanas.

Olas generadas por el barco que navega en aguas poco profundas

Un barco navegando en aguas someras genera una ola que puede causar daños importantes en las instalaciones ubicadas en la orilla del canal o río, en los barcos que estén atracados o fondeados en las mismas y en la flora y fauna que habita en ellas. En ocasiones, dicha ola puede llegar a ocasionar pérdida de vidas humanas.

El oficial de guardia prestará especial atención para que esto no ocurra. Podemos adelantar que la única manera de minimizar riesgos es moderar máquina ya que, como vamos a ver a continuación, el tren de olas es directamente proporcional a la velocidad del buque.

El tren de olas generado por un buque en aguas poco profundas viene definido por el número de Froude (número adimensional que relaciona fuerzas de inercia con fuerzas de gravedad) basado en la profundidad:

Fnh = V / (g x h)½

V. Velocidad del buque en m/sg

Este número determina las características de las olas generadas.

– Fnh  < 1      

Olas subcríticas o tren de olas Kelvin. Se generan dos tipos de ola: unas ligeramente divergentes a las amuras cuya línea de crestas forma un ángulo de 19º 28´ sea cual sea la eslora del barco y otras transversales perpendiculares a la dirección del barco y que siguen a este aproximadamente a la misma velocidad. Cuando el seno de la ola coincide con la popa del buque se incrementa notablemente el efecto del squat pudiendo llegar a tocar fondo.

Tren de olas subcríticas o tren de olas Kelvin

– Fnh = 1     

   Olas críticas. Las olas transversales han desaparecido pero la resistencia que generan las olas divergentes alcanza su máxima amplitud. Esto se traduce en un alto consumo de combustible y una alta posibilidad de que las olas puedan causar erosión en vías fluviales restringidas o protegidas. Se agudiza el fenómeno de wake -wash.

Son las olas a las que debemos prestar, si cabe, mayor atención.

Volviendo a la propia experiencia del que esto escribe, al navegar por los grandes ríos de Estados Unidos es muy habitual topar con numerosas embarcaciones de recreo que se dedican a la pesca deportiva en las orillas. La práctica, y el sentido común, obligan a quitar máquina con la suficiente antelación a fin de convertir las olas generadas en subcríticas. No sería la primera vez, ni por desgracia la única, en que un bote zozobra a nuestro paso.

Tren de olas críticas (fenómeno wake wash)

En lo que se refiere a la seguridad y a actividades recreativas, la Autoridad Marítima Danesa ha incluido una serie de consideraciones relativos a ferries de alta velocidad. Se establece que el armador debe demostrar que el buque no supera un límite en sus olas formulado como:

hw <= 0. 5 x (4.5 / Th)½

donde h_w es la altura máxima en metros de olas de período largo que tienen un período medio de T_h segundos. El criterio se aplica en aguas tranquilas de 3 metros de profundidad. Suponiendo que el período medio de las olas de período largo es aproximadamente de 9 segundos a 3 metros de profundidad, el criterio proporciona una altura límite (h_w) de 0,35m.

La Normativa Inglesa exige a los armadores de buques rápidos que incluyan en la solicitud de permiso un estudio completo de los riesgos de impacto debidos a las wake wash.

ForoNaval© 26/08/2021

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