msp1Conforme el oleaje se aproxima y propaga hacia la costa, éste sufre una transformación energética debida principalmente a la influencia de los contornos batimétricos, es decir que en general, el oleaje experimenta los efectos propios de la refracción, difracción, asomeramiento y disipación de energía debida a la fricción con el fondo. Cuando el oleaje se encuentra con estructuras de protección costera y/o instalaciones portuarias, aparecen procesos de reflexión de oleaje, interacción oleaje-estructura y en ocasiones, disipación de oleaje por efecto de la rotura.

En la actualidad, los modelos que se basan en las ecuaciones elípticas de la pendiente suave (elliptic mild slope equations), son los más empleados para este tipo de estudios, y ofrecen una manera práctica y eficaz, para evaluar adecuadamente la agitación portuaria, considerando contornos batimétricos reales, batimetrías complejas, para oleaje irregular.

Este tipo de modelos son capaces de resolver en un dominio numérico bidimensional, los procesos lineales de refracción, difracción, asomeramiento, y reflexión (total y parcial), y los procesos de disipación de energía del flujo por fricción y rotura del oleaje.

msp2El modelo numérico MSP, se basa en la aproximación elíptica de las ecuaciones de la pendiente suave, propuestas originalmente por Berkhoff (1972, 1976).

Estas ecuaciones resuelven el flujo oscilatorio dentro de geometrías portuarias complejas y sobre batimetrías reales, teniendo en cuenta forzamientos monocromáticos e irregulares de oleaje multidireccional.

Se trata de un modelo altamente versátil ya que permite analizar de forma sencilla y computacionalmente eficiente los patrones de agitación dentro y fuera de cualquier puerto ya sea de nueva construcción o una revisión de un puerto existente. El modelo permite, una vez configurada la geometría portuaria inicial, estudiar infinidad de alternativas, oleajes y casos de mejora / ampliación de cualquier puerto.

El modelo MSP Resuelve los patrones estacionarios de propagación de oleaje y las ondas largas, su transformación reflexión y agitación, dentro de dominios numéricos con contornos complejos, sobre batimetrías reales, a través de la utilización de mallas adaptativas en elementos finitos y resolviendo los patrones bidimensionales (2DH) de velocidades, superficie libre y altura de ola, considerando los procesos de asomeramiento, refracción, difracción, reflexión parcial y radiación del oleaje hacia el exterior del puerto.

Este modelo ha sido aplicado con éxito en diferentes proyectos nacionales e internacionales, tales como: msp3

o   Estudios de agitación en puertos reales
o   Prediseño y diseño de nuevas instalaciones portuarias
o   Estudios lineales de resonancia en puertos
o   Estudios de operatividad y gestión portuaria
o   Diseño de sistemas operacionales de ayuda a la construcción y explotación portuaria
o   Diseño del posicionamiento de estructuras provisionales de protección portuaria durante la etapa de construcción
o   Interacción oleaje-estructuras cilíndricas, muelles, y diques de talud vertical
o   Apoyo al diseño de modelos físicos en laboratorio
o   Modelación del oleaje en laboratorio numérico 2DH
o   Prediseño de campañas de medición de oleaje en campo

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globex1Las transformaciones no lineales que sufre el oleaje al aproximarse a la costa están acompañadas por la generación de oscilaciones de largo periodos inducidas por los grupos de ondas.

La no linealidad del oleaje es crucial para el trasporte de sedimento siendo responsable del acrecimiento y erosión de las playas. Mientras que en playas de gran pendiente los procesos no lineales ocurren localmente, la no linealidad en playas tendidas es significativa ya que esta tiene la posibilidad de desarrollarse en mayores escalas temporales y espaciales.

Actualmente existen lagunas en el conocimiento de muchos aspectos de la hidrodinámica en playas tendidas relacionados con la propagación y la interacción de las ondas cortas y largas y como estas oscilaciones afectan al transporte de sedimento. En este contexto, se ha realizado el proyecto GLOBEX (Gently sLOping Beach Experiments) dentro del programa europeo Hydralab. Los experimentos físicos se han llevado a cabo en el canal de oleaje Scheldt flume ubicado en Olanda donde ha sido construida una playa de hormigón de pendiente 1:80.

Los objetivos del proyecto han sido enfocados al estudio de algunos de los principales aspectos de la no linealidad de las olas, tales como: la disipación de la onda larga en la zona de rompientes, la celeridad de las ondas y dinámica de la capa limite. La alta resolución espacial y temporal adoptada durante los ensayos ha permitido recopilar una extensa base de datos que es usada para mejorar el conocimiento de los procesos hidrodinámicos en playas tendidas.

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Large scale measurements of wave loads and mapping of impact pressure distribution at the underside of parapets

Hydralab IV, More than Water: 2010 – 2014

Instalación: Large Wave Channel (GWK)

El enfoque coordinado e integrado de Hydralab tiene como objetivo facilitar el acceso a estructuras hidráulicas exclusivas y costosas dentro del Espacio Europeo de Investigación.

Dentro del proyecto Hydralab IV se engloba la tarea específica "Large scale measurements of wave loads and mapping of impact pressure distribution at the underside of parapets". El objetivo de este proyecto específico es realizar un estudio de las presiones de impacto que provocan olas rotas sobre estructuras monolíticas. La magnitud de las fuerzas que provocan este tipo de impactos es muy superior al que originan olas no rotas. Sin embargo, nunca con anterioridad se han medido las presiones de impacto que producen este tipo de fenómenos en la estructura por lo que en el presente proyecto se pretende cubrir dicho aspecto. La información registrada se utilizará, junto con las medidas de las condiciones hidrodinámicas del oleaje incidente y del rebase producido, para poder mejorar el conocimiento sobre este tipo de fenómenos, además de para mejorar modelos numéricos existentes (Losada et al. (2008), Lara et al. (2008)) y presentar unas guías de diseño.

Como objetivos parciales del proyecto se pueden detallar:

  • Medir las fuerzas inducidas por el impacto de las olas rotas y las presiones en la estructura monolítica.
  • Registrar la velocidad y el espesor del chorro de rebase y relacionar dichas variables con las condiciones de oleaje incidente, la situación de la estructura respecto el nivel de agua en reposo, su longitud y su forma y el rebase registrado.
  • Utilizar los resultados obtenidos en los dos puntos anteriores para mejorar el conocimiento sobre este tipo de eventos, así como los modelos numéricos existentes que reproduzcan estos fenómenos.
Publicado en Proyectos I+D
Algunos de los cursos impartidos recientemente por los Grupos de Investigación de este Área son:
- Tsunami modelling and hazard/risk assessment (ICCE 2012)
- Long wave run up (ICCE 2012)
- Taller de trabajo participativo: simposio e intercambio de conocimientos sobre buenas prácticas en gestión ambiental en la región amazónica
- Tailored training course for the design of soft engineering techniques and climate change adaption and intervention measures (including beach/foreshore recharge)
- La gestión de emisarios con Cormix, planificación y estudio ambiental del vertido al mar de aguas residuales, de refrigeración y de plantas desaladoras
- X Jornadas Españolas de Costas y Puertos
- Seminarios Azahar:

 

 

Integrated Coastal Zone Management Plan for the Coastal Areas between Marsa Mathuh and El Sallum, Egypt. Vol 1

(ver pdf adjunto)


Publicado en Proyectos I+D
Catálogo de Mapas de Peligrosidad e Inundación por Tsunamis en la Costa de El Salvador
Evaluación del Riesgo de Tsunamis en la Costa de El Salvador
Fase I: Peligrosidad
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Publicado en Proyectos I+D
Guidelines for the ICZM Plan for the Coastal Areas between Marsa Mathuh and El Sallum, Egypt. Vol 2
(ver pdf adjunto)
Publicado en Proyectos I+D

Mariut Lake and Valley ICZM Plan
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Publicado en Proyectos I+D
Tsunami Vulnerability & Risk El Salvador
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Publicado en Proyectos I+D
(...)Para conocer los impactos locales de la variación del nivel del mar hay que tener en cuenta, primero, la variabilidad natural en la zona tanto del agua como del terreno (hay zonas donde se está elevando y otras donde se hunde, como los deltas de los grandes ríos), los efectos de la extracción de aguas subterráneas o gas, así como de los terremotos y los tsunamis, señala Losada. “En cuanto al océano mismo, también hay que tener en cuenta la variabilidad natural regional, como los efectos las mareas y los huracanes (a corto plazo), los cambios a escala de un año a una década (en como el fenómeno El Niño) y luego estos mismos cambios pero a muy largo plazo, que puede ser acumulativos”, (...)

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