ANÁLISIS DE LOS MODOS PROPIOS DE OSCILACIÓN DE LA BAHÍA DE CARTAGENA (COLOMBIA)

Resumen

Las bahías naturales, al igual que los recintos portuarios, presentan modos de oscilación ante el forzamiento realizado por ondas incidentes. Cartagena es una de las bahías naturales del Caribe Colombiano, importante por su desarrollo portuario y con características particulares tanto ambientales como físicas por causa de la desembocadura, en su interior, del canal del Dique y la comunicación con el Mar Caribe. Son las dos entradas de la Bahía, con las que se comunica con el Caribe, las que permiten que algunos fenómenos físicos del océano modulen sus procesos físicos al interior. Una de los procesos físicos que se presentan en las bahías naturales y principalmente en los puertos y que tiene implicaciones negativas son los seiches. Los seiches son el producto de dos ondas largas que viajan en sentidos opuestos, y que, debido a su movimiento oscilatorio, se superponen positivamente en algunos sitios causando cambios abruptos del nivel del mar. Teniendo en cuenta la importancia de este fenómeno dentro de las bahías naturales y sus posibles repercusiones en los puertos ubicados al interior, este trabajo determinó y analizó los modos naturales de oscilación de la bahía de Cartagena. Utilizando el modelo teórico de Merian (Wilson, 1972), se determinaron los primeros 11 modos de oscilación, los cuales se encontraron entre 0.04 a 0.81 horas. Con esta información se realizaron simulaciones numéricas con los modelos H2D (GIOC, 2001) y WAPO (Silva, 2005). Se propusieron 12 casos donde se utilizaron los primeros 4 modos de oscilación, amplitudes de 0.5, 1 y 1.5 metros, y la altura de onda de 1,2 y 3 metros. A partir de los resultados obtenidos, se identificaron 7 puntos al interior de la bahía, donde se observaron variaciones significativas del nivel del mar. Este análisis permitió evidenciar la presencia de seiches en los puntos 1, 2, 3, 4, 5, 7 y la reflexión de onda para el punto 6. Por otra parte, a pesar de las ventajas numéricas del modelo WAPO con respecto al modelo H2D, este no es adecuado para la propagación de ondas largas, de manera específica, no es recomendable para ondas que se propagan en bahías semicerradas con geometría compleja. Se realizó un análisis de la marea como agente forzador por medio de la técnica de la transformada de Fourier. Los resultados sugieren que las frecuencias más representativas del espectro de energía no están asociadas al intervalo en el cual se producen los 4 modos principales de oscilación. Los resultados sugieren que la marea no es un mecanismo generador de seiches al interior de la bahía de Cartagena.