INGENIERÍA DE PUERTOS Y COSTAS UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

CAPÍTULO 2.

DINÁMICAS MARINAS EN EL LITORAL

2.3 EL OLEAJE

El viento genera el oleaje

El oleaje sufre procesos de transformación

Interacción entre las morfología y las dinámicas

Términos que caracterizan el oleaje

Hidrodinámica en perfil

Hidrodinámica en la zona de rompientes

Refracción

Difracción

Reflexión

Interferencia

Interacción entre los ríos y los mares

Los ríos y oleaje, transformando la incidencia del oleaje generando gradiente y formando corrientes longitudinales

Corrientes de retorno

Procesos de disipación y tipos de rotura

Rotura en descrestamiento (spilling)

Rotura en voluta (plunging)

Rotura en voluta y colapso

Rotura en colapso

Rotura en oscilación (surging)

Oleaje: Aleatorio, irregular Tratamiento estadístico y espectral ANÁLISIS DEL OLEAJE

Onda: Modelo matemático determinista Oleaje regular, onda monocromática TEORÍA DE ONDAS

Onda: Oscilación uniforme y periódica de la superficie del agua

Oleaje Vs. Onda monocromática

El oleaje como superposición de ondas simples

INGENIERÍA DE PUERTOS Y COSTAS Clase 2

INTRODUCCIÓN

INTERVENCIONES SOBRE LA COSTA

Espolones

Paseos Marítimos

Paseos Marítimos

Tecnologías y metodologías para diseñar actuaciones en el litoral

Tecnologías y metodologías para diseñar actuaciones en el litoral

Tecnologías y metodologías para diseñar actuaciones en el litoral

Abrigo de zonas de playa

Interacción de obras con playas: necesitamos conocer y entender los procesos litorales

* Corte del transporte

longitudinal

* Erosión costa abajo

Invasión de zonas costeras

Invasión de zonas costeras

Steer R. et al., 1997. Documento base para la elaboración de la Política Nacional de Ordenamiento Integrado de las Zonas Costeras Colombianas. Documento de consultoría para el Ministerio del Medio Ambiente. Serie publicaciones especiales Política nacional ambiental para el desarrollo sostenible de los espacios oceánicos y las zonas costeras e insulares de Colombia. Ministerio del medio ambiente, dirección general de ecosistemas. Diciembre de 2000, Bogotá D.C.

Legislación en Colombia

Cota de inundación (en playas naturales)

Cota de inundación (en estructuras)

INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA DE COSTAS TEMA 1. Introducción

Efectos sobre la costa de los eventos extremales

ARBOLETES

Soluciones

Tecnologías (dragas y realimentadoras)

Tecnologías (dragas y realimentadoras)

País (Año incio)

Volumen Total

(106 m3)

Número Rellenos

Número sitios

Vol. Relleno anual

(106 m3/year)

France (1962) 12 115 26 0.7

Italy (1969) 15 36 36 1.0

Germany (1951) 50 130 60 3.0

Netherland (1970) 110 150 30 6.0

Spain (1985) 110 600 400 10.0

Unit Kindom (1954) 20 35 32 4.0

Denmark (1974) 31 118 13 3.0

Japan* - - - 5.0

South Africa* - - - 5.0

Inversiones en regeneración y mantenimiento de playas (Fuente Hanson et al, 2002)

INGENIERÍA DE PUERTOS Y COSTAS Clase 2

INTRODUCCIÓN

HERRAMIENTAS PARA EL ESTUDIO DE LA COSTA

• Laboratorio: Modelos físicos

3 70 m

Wave front(Mean Energy Flux)

3 70 m

Wave front(Mean Energy Flux)Wave front(Mean Energy Flux)

• Modelos numéricos: hidrodinámicos y morfodinámicos

Características de la simulación

OLUCA-SP COPLA-SP MOPLA-SP

Proyecto:

Gráfico: Superficie libre 2D (zoom)

Espectro: M104M1: 04: marea5fmax

Espectro frecuencial (TMA)Hs: 5 mh: 10 mfp: 0.1 Hz (Tp: 10 s): 3.3

Nº Comp.: 10Espectro direccional

m : 0°: 20° - Nº Comp.: 15

200 400 600 800 1000 1200

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

-3.50

-3.00

-2.50

-2.00

-1.50

-1.00

-0.50

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

• Campo: Mediciones prototipo

Porque estudiar teoría de ondas? Modelos Físicos

ANTES DESPUÉS

Porque estudiar teoría de ondas? Modelos numéricos: propagación y transformación de oleaje

Porque estudiar teoría de ondas? Modelos numéricos: interacción oleaje estructura

No-Linear Oscillation in Harbors

Propagación de Tsunamis

Agitación y resonancia en puertos

Onda larga + corta

Porque estudiar teoría de ondas? Modelos numéricos: onda larga

Boques de 25 t

Escollera de 3 t

Todo uno

Sponge layer Función fuente Malla: x = 0.4 m

y = 0.4 m

Oleaje: H = 6 m

T = 15 s

SWL

Dique de Fuengirola

Estructuras

Playa de San Lorenzo

Dique Príncipe de Asturias

Gijon City

Interacción ola-estructura

MODELOS MORFODINÁMICOS: predecir respuesta playa

Dirección del flujo medio de energía

MODELOS MORFODINÁMICOS: Permiten predecir playa futura

PLAYA ACTUAL

PLAYA FUTURA

.

Boyas de oleaje Direccional

Boyas oceanográficas Estaciones meteorológicas

Convenio IDEAM

DIMAR

Estación Terrena de Recepción

Satelital GOES

DIMAR BOGOTA

TURBO – COVEÑAS PROVIDENCIA

TUMACO – BARRANQUILLA

CARTAGENA BUENAVENTURA (2006)

Descripción del Sistema de Medición (DIMAR)

LIDAR (Light Detection And Ranging - Detección de Luz y Distancia)

Sistema Activo

Tecnología LASER, que amplifica la LUZ por Simulación de Emisión Radiación

Sistema de seguimiento con cámaras de video