Desde su inauguración en 1926, las instalaciones del Club
Habana, fueron concebidas para el descanso y recreo de un
exclusivo grupo de hombres de negocios en Cuba. El estar
ubicado en el litoral norte de Ciudad de la Habana a unos 10
Km del centro de la ciudad, hacen de él un lugar ideal para
estos fines. Uno de los principales atractivos de esta
instalación lo constituye la actividad recreativa asociada a
la costa.
La playa del Club Habana fue creada artificialmente en un
sector de costa de 200 m de extensión, donde las condiciones
naturales propiciaron su conformación. En la década del 50,
como consecuencia del incremento de la ocupación de la
costa, la playa quedó encerrada entre dos muros laterales
proyectados hacia el mar y posteriormente se construyó un
muro longitudinal que bordea la costa (Foto 1). Anualmente la playa
era alimentada con volúmenes importantes de arena de manera
que se conservaba en unas condiciones excelentes para su uso
recreativo.
Esta situación persistió durante aproximadamente una
década. Después de 1962 los vertimientos de arena
comenzaron a espaciarse en tiempo realizándose el último en
1978. A partir de este año y hasta la fecha la playa ha
sufrido un progresivo proceso de degradación, que se
manifiesta en la actualidad con la presencia de escarpes de
erosión en la duna, el afloramiento de superficies rocosas y
la pérdida del área de sol de la playa.
Foto 1. Vista del muro longitudinal sobre
la costa.
En el año 1995 a raíz del auge del turismo en Cuba,
unido al incremento de la inversión de capital extranjero,
se define la ejecución de las obras de remozamiento del Club
Habana para ser acondicionado como una instalación de
primera categoría para el descanso y esparcimiento de
hombres de negocios.
La playa como elemento natural integrado al conjunto
recreativo del Club necesita ser rehabilitada y mejorada
desde el punto de vista estético, paisajístico y ambiental,
elevando así su calidad para el uso turístico.
El objetivo de este trabajo es establecer los criterios
técnicos necesarios para la regeneración de la playa del
Club Habana.
La morfología de la costa se obtuvo a través del
establecimiento de una red topográfica de 5 puntos que
sirvieron de apoyo en tierra para la realización de los
perfiles de la playa y el levantamiento de los elementos
cartográficos de interés.
La realización del esquema batimétrico escala 1:500, se
extendió hasta la profundidad de 6.00 m y se utilizó base
para la descripción de las características del relieve de
la pendiente submarina frente a la playa.
Los cálculos de la propagación del oleaje en la zona
costera se realizaron con el programa REFDIF10 elaborado por Grassa (1991) en
el Centro de Estudios de Puertos y Costas del CEDEX de
España.
Se hizo un muestreo del sedimento superficial de la
pendiente submarina y la costa con la colecta de 5 muestras,
clasificadas granulométricamente según la metodología de
Besrrukov (1960).
Caracterización
de la zona costera
La configuración que presenta la costa del Club
Habana, encerrada entre muros laterales y longitudinales
se corresponde con la corriente típica de la ingeniería
costera de los años 50, o sea tratar de confinar la
arena con estructuras rígidas. El paso del tiempo ha
demostrado que el muro longitudinal, como solución para
estabilizar la arena de la playa, no ha sido capaz de
cumplir su cometido. La experiencia internacional indica
que muchas de las playas así concebidas son en general
inestables y tienden a erosionarse con rapidez. En la
actualidad países como España (Ministerio
de Obras Públicas Transporte y Medio Ambiente de
España, Actuaciones en la costa, 1988) y los Estados
Unidos (Dean,
1990) han incluido en sus programas de actuaciones
costeras la sustitución de los espigones, rompeolas y
demás estructuras rígidas, por la alimentación
artificial de arena.
En la actualidad se ha confirmado tanto el papel
esencial del perfil de playa en la disipación de la
energía del oleaje como el efecto erosivo intensificado
por la presencia de estructuras rígidas que obstruyen el
libre movimiento de la arena a lo largo del perfil de
playa (Juanes,
1994).
En la Figura 1 se
puede apreciar como en el perfil de playa del Club
Habana, el muro que bordea la costa se comporta como un
elemento altamente reflexivo de la energía del oleaje
propiciando el establecimiento de una zona turbulenta en
la costa que favorece la pérdida de la arena. La
pronunciada pendiente que se observa en la interface
agua-tierra, llega a constituir un escalón (Tabla 1) y esta
condicionada por la presencia del muro longitudinal de la
playa.
Figura 1. Perfil de la playa del Club
Habana.
Tabla 1.
Pendientes de la playa en la situación actual.
Perfiles
|
Pendiente
emergida
|
Pendiente
Interface
|
Pendiente
sumergida
|
Pendiente
general
|
1
2
3
4
5
|
6.5 %
6.7
%
4.4
%
4.0
%
3.3
%
|
20 %
24
%
20%
32
%
28
%
|
1.5 %
2.3
%
2.2
%
2.3
%
2.0
%
|
2.4 %
3.2
%
2.7
%
2.6
%
2.6
%
|
Promedio
|
5.0 %
|
25 %
|
2.0 %
|
2.7 %
|
La configuración de las estructuras de
hormigón en la costa, condicionan que la playa pueda ser
denominada del tipo encajada, protegida por una barrera
arrecifal natural ubicada a unos 100 m de la línea de
costa y lateralmente por muros que llegan incluso a tocar
la barrera. Estos elementos hacen de este sector de costa
una zona muy protegida del oleaje, lo que unido a las
suaves pendientes de sus fondos (2 % como promedio)
constituyen claros indicadores de la factibilidad para la
conformación una playa estable en dicho sector.
En la Figura 2 se
muestran los resultados de los cálculos de la
propagación del oleaje en la zona costera. Estos
cálculos se realizaron considerando una altura de ola
unitaria y un periodo de 8s, para las direcciones de
incidencia del oleaje NE, N y NW.
Figura 2. Resultados de los cálculos
de propagación del oleaje.
Los resultados de la aplicación del modelo muestran
que para el oleaje incidente del NW se aprecia una
incidencia sobre la costa totalmente oblicua. El amplio
cono de protección que brinda el muro lateral hace que
la agitación en el área de la playa sea baja con
valores del coeficiente de altura entre 0.00 - 0.10. Esta
protección resulta favorable para la estabilidad de la
playa puesto que en el litoral norte de la Ciudad de la
Habana los temporales más frecuentes provienen del NW.
El oleaje con dirección N ataca con perpendicularidad
la mitad oriental de la costa, sobre la cual se obtienen
valores elevados de agitación del oleaje (entre 1.35 -
1.45). Sin embargo en la mitad occidental la playa está
protegida, observándose una incidencia oblicua del
oleaje con valores del coeficiente de altura de 0.05 -
0.25.
Por otra parte el oleaje procedente del NE incide
perpendicularmente sobre casi toda la costa, en especial
en la mitad occidental y los valores del coeficiente de
altura que se obtienen están entre 0.65-1.45. El NE es
la dirección predominante de los vientos durante casi
todo el año en el litoral norte de La Habana. Los
oleajes generados por los vientos de esta dirección son
de baja altura y en general no están asociados a
temporales fuertes, salvo en el caso de los huracanes, no
obstante, es de esperar que el transporte principal de
sedimentos en la playa se produzca por la influencia del
oleaje procedente de este rumbo. Esto significa que en la
mitad occidental de la playa es donde debe ocurrir con
mayor fuerza el lavado de la arena.
En la Figura 3 se
muestra el esquema de tipos de fondo elaborado a partir
de la información obtenida en los transceptos de buceo,
perpendiculares a la costa, que se realizaron en la
playa. Se puede apreciar que en la misma solo aparece una
pequeña franja de arena en la mitad oriental de la playa
mientras la parte occidental se encuentra casi
completamente lavada con afloramientos rocosos en
prácticamente todo su fondo. Solo hacia la zona
centro-oriental se localiza una región de fondo rocoso
cubierto de vegetación. El esquema de la Figura 3 corrobora los
resultados obtenidos en los cálculos de la modelación
del oleaje (Fig. 2),
observándose que en la zona de mayor agitación del
oleaje aparece el fondo desprovisto de arena.
El sedimento que en la actualidad existe en la playa,
es el resultado de la mezcla de la arena vertida
artificialmente durante aproximadamente 30 años con el
sedimento de origen marino que de manera natural llega a
la costa. Atendiendo a que desde el año 1978 no se
realizan vertimientos artificiales de arena, se puede
afirmar que el sedimento que se encuentra en la playa es
el resultado del proceso de selección natural que ha
ocurrido en los últimos 18 años, pudiendo ser
considerado como el sedimento nativo de la playa.
Para el análisis de las características del
sedimento nativo de la playa se tomaron 5 muestras
superficiales de arena en los puntos que se muestran en
la Figura 3. En la Tabla 2 se pueden
apreciar los resultados del análisis granulométrico
realizado a las mismas.
Figura 3. Esquema cualitativo del
fondo.
El diámetro medio de la muestra tipo es de 0.43 mm
(1.21f)
correspondiente a la arena media según la clasificación
de Besrrukov
(1960).
Tabla 2.
Resultados del análisis granulométrico de las muestras
de arena nativa.
Muestra
|
Mf (f)
|
Md
(mm)
|
s
|
Clasificación
|
1
2
3
4
5
|
1.24
1.09
1.45
1.08
1.21
|
0.42
0.47
0.36
0.47
0.43
|
0.62
0.73
0.62
0.77
0.81
|
Arena media
Arena
media
Arena
media
Arena
media
Arena
media
|
Tipo
|
1.21
|
0.43
|
0.73
|
Arena media
|
El análisis textural realizado a las
muestras permitió definir su origen organógeno-marino,
cuyos principales componentes son detritos de conchas de
moluscos en un 36.16 % y de foraminíferos con 37.83 % y
un 16.16 % de algas calcáreas (Tabla 3).
Tabla 3.
Composición esqueletal de las muestras de arena nativa.
| Componente |
Porciento |
| Foraminíferos |
37.83 |
| Moluscos |
36.16 |
| Algas calcáreas |
16.16 |
| Corales |
7.16 |
| Equinodermos |
0.83 |
| Ostracodos |
0.50 |
| Muelas |
0.16 |
| Origen mineral |
1.16 |
Estas características texturales de la
arena nativa determinan que la misma sea de color blanco
lo cual la hace deseable para el uso que tendrá la paya.
Actuaciones en la
costa
Una vez identificadas las causas de la erosión de la
playa se proponen las siguientes actuaciones para la
mitigación de la misma:
- Demolición del muro longitudinal
- Suplir el déficit de arena con la alimentación
artificial.
La demolición comprende la eliminación total del
muro longitudinal que bordea la costa y la acera de
acceso al mar con la correspondiente retirada de todo el
volumen de material, el cual se estima en alrededor de
500 m3.
Para el diseño de la alimentación artificial de
arena uno de los elementos principales a considerar es el
ajuste de las pendientes del perfil de playa, que permita
suavizar el escalón existente en la interface
agua-tierra. La pendiente actual del perfil de playa en
la interface tierra-agua es del 25 % como promedio, por
lo que se propone que el perfil de relleno se inicie en
la zona emergida y se extienda hasta la barrera
arrecifal, la que servirá de apoyo a la playa hacia el
mar. De este modo se garantiza una continuidad del perfil
de la playa y a su vez se suaviza la fuerte pendiente de
la interface.
Para determinar la morfología del perfil de diseño
se recurrió a la modelación matemática del perfil de
equilibrio. El modelo utilizado es el de Vellinga (1983)
el cual plantea que el perfil se puede describir
satisfactoriamente a través de la expresión:
h = 0.70 (
Ho/Lo)0.17 w0.44 y 0.78
Donde:
h = profundidad
y = distancia a la costa
Ho = Altura de la ola significativa.
Lo = Longitud de onda en aguas profundas.
w = Velocidad de caída de las partículas
correspondientes a D50
.
Los resultados de la aplicación de esta expresión se
muestran en la Figura 5,
donde se ha considerado Ho=5m y T=10s, como parámetros
de oleaje correspondientes por termino medio a un
temporal de moderada intensidad según el Manual de
Procedimientos del Instituto de Meteorología de Cuba. La
determinación de la velocidad de caída de las
partículas del sedimento, w=4.55 cm/s, se obtuvo tomando
como base las mediciones realizadas en el Instituto de
Oceanología con arena organógeno-carbonatada para la
fracción 0.25-0.50 mm, atendiendo a que el diámetro
medio de la muestra tipo de la arena de la playa del Club
Habana es de 0.43 mm (Tabla
2) y su composición es similar (Tabla 3). Pero el modelo
de perfil de equilibrio solo brinda una descripción
sobre la forma del perfil en la parte sumergida, siendo
necesario acudir a otras consideraciones para determinar
la forma del perfil en la parte emergida.
Para el diseño de la parte emergida de la playa se
utilizaron perfiles naturales, en este caso se tomó un
perfil medido en el mes de mayo de 1983, en las
Américas, playa de Varadero (Juanes et al, 1994),
el cual según la clasificación de Short (1978)
se corresponde con el estadío 1 o de acumulación
extrema.
En la Figura 4 se
muestra la combinación del perfil de equilibrio de
Vellinga con el de acumulación extrema.
Figura 4. Perfil de diseño. Resultado
de la combinación del perfil de acumulación extrema con
el de Vellinga.
Este perfil resultante se tomó como referencia para
el diseño de las secciones transversales de los
diferentes sectores de playa, en la Figura 5 se muestra el
perfil de diseño del sector 1. La realización en cada
sector de los cálculos del volumen de arena a verter en
la playa, para la conformación del perfil de diseño,
condujo a un volumen total de 8691 m3. Este valor no es
definitivo, pues deberá ser ajustado de acuerdo al
análisis de la idoneidad de la arena a introducir.
Figura 5. Diseño de las secciones de
la playa.
Las secciones definidas para cada sector condicionan
la forma en planta de la playa, la cual se muestra en la Figura 6. Con este
diseño general se introducirán en la costa del Club
Habana elementos naturales y estéticos que contribuirán
a elevar su valor de uso, además de brindar una
agradable franja de transición entre la infraestructura
turística y el mar.
Figura 6. Vista en planta de la playa
regenerada.
Con el objetivo de localizar la arena necesaria para
la alimentación artificial de la playa del Club Habana
se realizó una expedición por mar en el sector
comprendido entre el Mariel y el bajo de Santa Ana. En
esa expedición tomando como base el informe recibido de
la Oficina Nacional de Recursos Minerales del Ministerio
de la Industria Básica se realizó la búsqueda en las
desembocaduras de los ríos Mosquito, Guajaibón, Banes,
Baracoa y Santa Ana.
Las investigaciones realizadas arrojaron la existencia
en este sector de unos 3 000 m3
de arena. Dado que este volumen resulta
insuficiente para la regeneración de la playa del Club
Habana y atendiendo al hecho de que una zona donde
tradicionalmente se ha dragado arena es el canal del
Náutico, se decidió la evaluación de las reservas de
este fondo. Como resultado de estas investigaciones se
encontraron dos cuerpos de arena conectados entre sí,
uno en la pendiente al este del canal del Náutico y otro
hacia el nordeste del canal. El volumen total de arena
existente en estos cuerpos se estima en cerca de 15 000 m3 . Resulta
importante destacar que estos bancos se encuentran a 2 Km
de distancia de la playa del Club Habana, lo cual
contribuye a abaratar sensiblemente los costos de la
ejecución del relleno de la playa, por concepto de
transportación.
La arena de estos bancos es de color blanco y de
origen orgánico. Los principales componentes de esta
arena son los detritos de moluscos, algas calcáreas y
foraminíferos. Como se puede apreciar la composición de
la arena es muy similar a la arena nativa de la playa del
Club Habana, por lo que se puede considerar idónea desde
el punto de vista de su génesis.
En cuanto a la granulometría, la arena de estos
depósitos se clasifica como arena media con un diámetro
medio de 0.33 mm (1.56 f).
Como se puede apreciar, la granulometría de la arena a
introducir es algo más fina que la nativa, lo cual desde
el punto de vista técnico resulta inconveniente, ya que
para mantener en la playa el volumen deseado de manera
estable, es necesario verter una mayor cantidad de
sedimento. Para determinar la cuantía del incremento en
el volumen a verter se calcula el coeficiente de
sobrellenado (Ra) a partir del método de James,
propuesto en el Shore Protection Manual (1984).
Para un Mf = 1.21 f (0.43 mm) y s = 0.73 f de la arena nativa y un Mf = 1.56 f (0.33 mm) y s = 0.78 f de la arena a introducir, se
obtiene un valor del coeficiente de sobrellenado Ra =
1.73. Entonces teniendo en cuenta el análisis de la
idoneidad de la arena a introducir, desde el punto de
vista granulométrico, a través del coeficiente Ra, el
volumen de arena a verter es ajustado a 15 000 m3.