PRÁCTICAS DE LABORATORIO. ASIGNATURA PUERTOS Y COSTAS. 2009-10.

1. PRINCIPIO DE SEMEJANZA.

El principio de semejanza es un concepto abstracto basado en el principio de homogeneidad. Para una teoría física dada, este principio permite deducir las condiciones a las cuales deben sujetarse dos procesos para que la relación entre las medidas de sus magnitudes homólogas sea constante. Es decir, se consideran dos sistemas físicos (en nuestro caso el modelo a escala y el sistema real o prototipo) que presentan comportamientos semejantes en relación a determinados fenómenos. Así pues, aunque con ciertas limitaciones, las medidas efectuadas sobre algunas magnitudes físicas en el modelo permiten anticipar el comportamiento del sistema real, mediante un proceso denominado extrapolación modelo-prototipo.

Para que los resultados obtenidos en un modelo a escala puedan ser tomados como representativos de la realidad, aquel debe cumplir ciertas leyes de semejanza. Se consideran tres tipos de semejanza:

1. Semejanza geométrica: permite relacionar las dimensiones del modelo con las del prototipo a través de una o varias transformaciones geométricas.

2. Semejanza cinemática: añadiendo a las relaciones geométricas una escala de tiempos, permite relacionar las velocidades y aceleraciones de modelo y prototipo.

3. Semejanza dinámica: presupone las anteriores y añade las escalas de fuerzas existentes en el fenómeno objeto de estudio.

La semejanza geométrica entre dos objetos se da cuando la relación entre dos líneas homólogas cualesquiera es constante:

siendo la escala de longitudes y y longitudes homólogas en prototipo (p) y modelo (m), respectivamente.

Fácilmente pueden deducirse las escalas de superficies y de volúmenes , considerando estas magnitudes como productos de dos y tres longitudes, respectivamente:

La semejanza cinemática presupone la semejanza geométrica y establece una similitud entre los movimientos en modelo y prototipo. Para ello es necesario definir una escala de tiempos:

Las trayectorias de las partículas homólogas serán semejantes debido a la semejanza geométrica, por lo que los movimientos serán también semejantes una vez obtenida la relación de velocidades y aceleraciones:

Las escalas y , de velocidades y aceleraciones, permiten extrapolar los movimientos del modelo al prototipo.

La semejanza dinámica implica una relación constante entre las masas de partículas o elementos homólogos:

siendo la escala de masas y y las masas de elementos homólogos en

prototipo y modelo. Inmediatamente se deduce una escala de densidades :

Por tanto, para establecer la semejanza dinámica, se requiere la definición de tres escalas fundamentales: , y que relacionan las longitudes, tiempos y masas en el modelo y el prototipo. Es más habitual sin embargo, establecer una escala de fuerzas que sustituye a la escala de masas:

De modo análogo pueden establecerse las relaciones de semejanza de otras magnitudes físicas (momento, potencia, energía, etc).

2. MODELOS HIDRÁULICOS.

En los problemas de mecánica de fluidos que se presentan en los estudios de obras costeras y portuarias, las principales fuerzas a considerar son:

- Fuerzas de inercia

- Fuerzas de gravedad

- Fuerzas de viscosidad

- Tensión superficial

- Fuerzas de elasticidad

- Fuerzas de presión

La Segunda Ley de newton establece que el vector suma de fuerzas exteriores a un elemento es igual a la reacción de la masa del elemento contra ellas:

Por tanto, en la semejanza entre modelo y prototipo debería cumplirse la relación:

o también:

Esto es, para obtener un comportamiento del modelo idéntico al real, la relación entre fuerzas homólogas ha de ser constante. Las fuerzas de inercia, lógicamente, deben tenerse en cuenta en cualquier caso. La relación entre fuerzas de presión se deja normalmente como variable dependiente, pues no se suele utilizar en la determinación de la escala de los ensayos. En cuanto al resto de las fuerzas, se presenta el problema de la inexistencia de un fluido que verifique simultáneamente las igualdades

salvo que el modelo sea igual al prototipo, es decir, en un ensayo a escala real.

En consecuencia, no es posible obtener semejanza total entre modelo y prototipo, por las características de los fluidos utilizados (no reproducibles a escala) y por trabajar bajo la acción de la gravedad (que lógicamente no mantiene la escala, sino que es la misma para modelo y prototipo. Por ello, se recurre a emplear semejanzas parciales, en las que se reproduzcan adecuadamente las fuerzas dominantes en el fenómeno objeto de estudio, admitiendo una cierta desviación en las secundarias. Son los conocidos como “efectos de escala”.

Fuerzas de gravedad: si predomina este tipo de fuerzas, lo que es habitual en la mayoría de los ensayos, y especialmente en lo que se refiere a oleaje, se tendrá:

es decir:

o lo que es lo mismo:

donde:

= velocidad típica del fenómeno.= aceleración de la gravedad.= longitud típica del fenómeno.

La raíz cuadrada de esta relación se conoce como Número de Froude (Fn) y su constancia en modelo y prototipo constituye la Ley de Semejanza de Froude:

Número de Froude:

Semejanza de Froude:

Fuerzas de viscosidad: si son las fuerzas predominantes, se tendrá:

es decir:

o lo que es lo mismo:

donde:

= velocidad típica del fenómeno.= longitud típica del fenómeno.= viscosidad dinámica.= densidad del fluido.

De nuevo se define un número adimensional y una ley de semejanza:

Número de Reynolds:

Semejanza de Reynolds:

Tensión superficial: en caso de que predomine este efecto, se tendrá:

es decir:

o lo que es lo mismo:

donde:

= velocidad típica del fenómeno.= longitud típica del fenómeno.= coeficiente de tensión superficial.= densidad del fluido.

Otra vez se define un número adimensional y una ley de semejanza:

Número de Weber:

Semejanza de Weber:

Fuerzas elásticas: si son estas fuerzas las predominantes, se tiene:

es decir:

o lo que es lo mismo:

donde:

= velocidad típica del fenómeno.= constante elástica del medio.= densidad del fluido.

Una vez más se define un número adimensional y una ley de semejanza:

Número de Cauchy:

Semejanza de Cauchy:

El número de Cauchy se relaciona con el de Mach ya que la

velocidda del sonido en un fluido viene dada por , con lo que:

Número de Mach:

Semejanza de Mach:

3. SEMEJANZA DE FROUDE.

Esta Ley de Semejanza se analiza con mayor detalle puesto que es la más utilizada en los modelos hidráulicos. El motivo es que en fenómenos como el oleaje predominan las fuerzas de gravedad, aunque habrá que tener en cuenta las limitaciones existentes cuando hay otros fenómenos involucrados (fricción por corrientes, turbulencia, capilaridad, rotura del oleaje, etc).

Siendo la escala geométrica del modelo , y puesto que se mantiene

la gravedad , al aplicar la ley de semejanza se obtienen las escalas

correspondientes a otras magnitudes físicas de interés:

Velocidad

Tiempo

Frecuencia

Ángulos

Fuerza

Por ejemplo, para una escala 1:100 , resulta:

Velocidad

Tiempo

Frecuencia

Ángulos

Fuerza

Se hace notar que el tiempo transcurre “más rápidamente” en el modelo que en la realidad, y que los movimientos de las partículas son “más lentos”. Asimismo es importante destacar que las fuerzas se reducen de forma muy importante con la escala (1 tonelada a escala 1:100 se convierte en un gramo), por lo que la medida de esta magnitud debe acometerse con gran precisión.

De modo análogo puede calcularse la relación entre los Números de Reynolds, Weber y Cauchy, supuesto que se mantiene el Número de Froude y se utiliza el mismo fluido (es decir, se considera , , y , salvando las diferencias debidas a la salinidad del agua y la temperatura), con lo que se tiene:

Número de Reynolds:

Número de Weber:

Número de Cauchy:

En el caso de un modelo a escala 1:100, se tendría

Esto es, el Número de Reynolds del modelo sería 1.000 veces menor

que el del prototipo, lo que quiere decir que debería utilizarse un fluido 1.000 veces menos viscoso que el agua para reproducir el comportamiento real, lo que es impracticable. Si se utiliza agua, el modelo reproducirá mal el límite entre régimen laminar (Reynolds bajo) y régimen turbulento (Reynolds alto), tendiendo a presentar menor turbulencia.

Centrándonos en el Número de Weber se puede observar

que en el modelo habría que utilizar un fluido con un valor 10.000 veces menor que el del prototipo para reproducir correctamente los fenómenos relacionados con la capilaridad. Dicho de otro modo, en el modelo estarán exageradas 100 veces las fuerzas de tensión superficial. Por ello, habrá de examinarse con cuidado aquella zona del modelo en que estas fuerzas puedan ser importantes (áreas de muy reducida profundidad)

De igual modo, el Número de Cauchy será 100 veces menor en el

modelo, lo que obligaría a emplear un fluido con 100 veces menor. En caso

contrario, las fuerzas de impacto en el modelo serán superiores a las reales.

4. ESTRUCTURAS ANTIRREFLEJANTES.

El dique en talud ha sido la tipología estructural habitual en las costas españolas hasta hace pocos años. Sin embargo, durante las últimas dos décadas se ha experimentado un importante desarrollo del comercio internacional y del transporte marítimo que se ha visto reflejado en las características de los buques y puertos, a los que se les ha demandado cada vez mayor extensión y el aumento de calado. Los requerimientos ambientales han aumentado también dificultando los aprovisionamientos de materiales (canteras) y condicionando la construcción por el impacto ambiental local. Todo ello ha propiciado en España un auge espectacular en la construcción de diques verticales de cajones, que ha seguido al auge en la construcción de muelles de cajones producida con anterioridad. Se está aplicando la tipología vertical incluso en situaciones que hasta hace pocos años parecían exclusivas de diques en talud (ventanas de calma estrechas, fondos de escasa capacidad portante, etc). Es una realidad incuestionable que tanto al administración portuaria española como la industria constructora española llevan años apostando claramente por la tipología de diques y muelles de cajones y, por consiguiente, es muy importante estudiar variantes estructurales que permitan mejorar el comportamiento de este tipo de estructuras, especialmente para reducir la reflectividad que puede permitir mejorar el rebase y bajar la cota de coronación, aumentar la estabilidad y reducir los efectos negativos de la erosión local, sobre la dinámica litoral y sobre la navegación en el entorno del dique y la agitación interior portuaria en el caso de muelles.

La tipología vertical de cajones presenta numerosas ventajas medioambientales y de construcción frente a los diques en talud, tales como el aprovechamiento del espacio, el ahorro de material, la rápida puesta en obra, el amarre en el trasdós del dique, la industrialización de procesos, el menor impacto ambiental durante la construcción, etc.. Sin embargo, la pared impermeable de los diques verticales pueden causar múltiples problemas relacionados con su alta reflectividad tales como el aumento del rebase, el aumento de las fuerzas sobre la estructura, la erosión local, los efectos sobre la dinámica litoral general y los problemas en la navegación en las proximidades del dique. Para reducir la reflexión de los diques y muelles verticales se han desarrollado diques verticales y muelles de baja reflectividad, compuestos en su mayoría por cámaras huecas que permiten la entrada de agua en su interior a través de los huecos en las paredes de las mismas. Este tipo de estructuras marítimas están siendo adoptados por su capacidad de absorción de energía, la mayor estabilidad del cajón, la reducción del rebase, reducción de la erosión, reducción de fuerzas sobretodo impulsivas (Takahashi and Hosoyamada, 1994,) con el consecuente ahorro económico que ello supone. Sin embargo, a pesar de lo variado de las tipologías diseñadas y de la necesidad de uso cada vez más creciente de estas estructuras marítimas, la construcción y puesta en obra es poco eficaz en la actualidad, está deficientemente integrado en el proceso constructivo de los cajoneros y los sobrecostes son muy importantes.

Las estructuras marítimas antirreflejantes clásicas tipo Jarlan (1961, 1965) se basan en el principio de las cámaras disipantes de energía mediante paredes perforadas sobre las que incide el oleaje que es parcialmente reflejado en el primer paramento frontal

perforado y parcialmente transmitido dentro de la cámara o cámaras del dique para reflejarse posteriormente con un desfase que interfiere la primera reflexión en el paramento frontal. La disipación de energía es debida a la viscosidad del flujo a su paso por las perforaciones de la pared y a la interferencia entre ondas. Con una cámara, estas pérdidas dependen sobretodo del periodo del oleaje y de la distancia (B) entre el paramento frontal perforado y la pared posterior. La máxima pérdida de energía ocurrirá cuando la velocidad inducida por el oleaje sobre la pared sea máxima en la pared perforada: esto ocurrirá cuando la anchura de la cámara es aproximadamente un cuarto de la longitud de onda (L) en la cámara (B≈L/4). Por el contrario, cuando la velocidad es pequeña, la pérdida de energía es baja pared perforada y cámara única es poco eficiente (B≈L/2). Por lo tanto, existe una porosidad y dimensiones óptimas de la pared perforada y cámara para obtener una reflexión mínima. Por otra parte, se produce un efecto de disipación de energía en el interior de la cámara debida a otros factores, tales como la interacción de los chorros de agua procedentes de las aberturas de la pared perforada con el agua almacenada en la cámara y las turbulencias propias de éste. Además, podría considerarse el efecto de la diferencia de profundidades entre el interior y el exterior de la cámara como una causa más de disipación de energía. Todo ello, unido a las numerosas variables que intervienen en el proceso, tanto geométricas como características del oleaje, hace muy complejo el estudio del comportamiento del flujo en esta tipología de estructuras marítimas. La figura siguiente muestra un esquema conceptual de la tipología Jarlan.

Esquema conceptual de la tipología antirreflejante Jarlan.

A partir de la idea original propuesta por Jarlan (1961, 1965) y la aplicación en Canadá (Comeau Bay, 1966) y en Japón (Kobe Port, 1969 y Takamatsu Port, 1970), son muchas las variedades que sobre éste se han venido realizando a lo largo de los años, especialmente en Japón (Takahashi, 1996), donde se han construido cajones tipo ranura, multi-cámara, planos, inclinados y curvados; o en Italia, donde se han instalado diques perforados en Porto Torres, Sardina, Palermo y Sicilia (Franco, 1994). Entre las

más usadas destacan los cajones de pared perforada para la construcción de diques verticales, las estructuras formadas por simples o múltiples pantallas con porosidad y espaciado variable y las piezas o bloques prefabricados para muelles. Típicamente, las paredes tienen ranuras verticales y horizontales u orificios circulares o rectangulares. La porosidad de la pared, definida como la relación entre el área perforada y el área total de pared, suele estar comprendida entre 15-40% y el ancho de la cámara, B, entre 1/10 y 1/4 de la longitud de onda local o en las proximidades del dique. A pesar de lo variado de las tipologías y del uso creciente de las estructuras marítimas antirreflejantes, el conocimiento a cerca de su complejo comportamiento hidráulico y de las fuerzas hidrodinámicas necesarias para su diseño es limitado.

El primer estudio experimental importante de diques antirreflejantes puede atribuirse a Jarlan (1961) quien ensayó a escala 1:30 el cajón de una cámara y pared frontal perforada con orificios y porosidad 0.49. Como resultado encontró que la reducción de la reflexión era significativa para determinados valores de longitud de onda. Marks and Jarlan (1968) realizaron ensayos con oleaje irregular y realizaron un análisis espectral para estudiar las características de las fuerzas. También observaron que la erosión producida en la base del cajón apoyado sobre fondo de arena con oleaje regular se reducía con pared perforada. Jianyi (1992) diseñó de un dique vertical tipo cajón perforado y realizó ensayos de modelo con oleaje regular e irregular que demostraron que el dique vertical tipo cajón perforado tiene ventajas de bajo coeficiente de reflexión, absorción del oleaje, disminución de la altura de ola y del rebase. Bergmann et al. (2000) compararon resultados de reflexión con diques de una sola cámara con cajones de varias cámaras y comprobaron la reducción de fuerzas sobre la estructura para un rango mayor de frecuencias que con una sola cámara. Dhinakaran et al. (2002) llevo a cabo ensayos físicos para estudiar el comportamiento hidráulico y las presiones de una tipología de dique semicircular consistente en un dique mixto de cajón semicircular sobre escollera obteniendo que las fuerzas horizontales eran pequeñas comparadas con las verticales y se ven reducidas considerablemente debido a la curvatura de la pared comparadas con las de un dique vertical.

Tabet-Aoul and Lambert (2003) realizaron ensayos dentro del proyecto europeo PROVERBS y propusieron un método empírico para el cálculo de máximas fuerzas horizontales desarrollado a partir de los resultados de los ensayos y testado con los datos existentes en prototipo. En cuanto a modelos teóricos, Jarlan (1965) aplicó la teoría acústica a la reflexión del oleaje en estructuras marítimas. Kondo (1979) presentó una aproximación analítica para estimar el coeficiente de reflexión y transmisión para diques permeables e impermeables con 2 paredes perforadas de orificios. Hagiwara (1984) propuso un análisis teórico usando la ecuación integral derivada para las componentes desconocidas de la velocidad horizontal en la pared permeable para estimar el coeficiente de reflexión y de transmisión de estructuras verticales disipadoras del oleaje. También estudió la influencia de las características estructurales y del oleaje sobre la capacidad de disipación de un dique con pared permeable a ambos lados, mar y tierra.

Fugazza and Natale (1992) analizaron la atenuación del oleaje producida por una estructura permeable y propusieron una fórmula para optimizar el diseño hidráulico

de los diques tipo Jarlan. Suh and Park (1995) desarrollaron un modelo para predecir el coeficiente de reflexión de un dique vertical perforado que es cimentado sobre escollera con oleaje direccional. Takahashi et al. (2002) aplican el método numérico VOF para el estudio de la reflexión en un cajón perforado. Kakuno et al. (2003) aplicó un procedimiento de diseño basado en el método numérico BIM (Boundary Integral Method) cuyo objetivo fue alcanzar un coeficiente de reflexión máximo del 40% en un amplio rango de frecuencias mediante diseño de doble pantalla ranurada. Suh et al. (2006) describen como aplicar el modelo analítico desarrollado por Suh and Park (1995) a un dique vertical parcialmente perforado y con oleaje irregular.

Garrido and Medina (2006) y Garrido et al. (2005), presentaron los resultados del proyecto MUDIVAR (2002-2005) desarrollado por el grupo de investigación del Laboratorio de Puertos y Costas de la Universidad Politécnica de Valencia (LPC-UPV) en el canal de oleaje y viento. Se realizaron ensayos de oleaje regular e irregular para el estudio de la reflexión del oleaje en diques verticales antirreflejantes tipo Jarlan de una, dos y tres cámaras de diferentes anchuras , con dos tipologías de paredes frontales perforadas, una con orificios circulares y otras con ranuras verticales de cuatro porosidades diferentes. Como resultados más relevantes destacan la influencia de la anchura relativa del cajón, siendo mínimo el coeficiente de reflexión para B/L≈0.2, la mayor efectividad en la reducción de reflexiones de los diques de dos y tres cámaras (CR<0.5 para amplio rango de frecuencias) respecto de los diques de una cámara, la mayor efectividad de las paredes perforadas con ranuras que las perforadas con orificios y aparecen ideas generales para desarrollar nuevos conceptos de diques verticales antirreflejantes y de bloques prefabricados para muelles antirreflejantes con posibilidades de ser patentados.

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20

B/L (B/L01)

REGULARES (r12)

IRREGULARES (r12)

REGULARES (r123)

IRREGULARES (r123)

CR

=H

m,R

/Hm

,I(C

R=

Hm

o,R

/Hm

o,I)

4. 1. Tipologías a ensayar.-

Se van a ensayar 3 alternativas de muelle antirreflejante a escala 1:10. Las alternativa 1 y 2 son el muelle tipo ARPA, monofila, con hueco superior o sin él y la alternativa 3 es el muelle tipo GMAR, con distintas variantes, en función de la porosidad de las distintas cámaras.

Las ARPA son piezas prefabricadas antirreflejantes prismáticas y huecas, mientras que las GMAR son piezas paralelepipédicas con perforaciones rectangulares en sus caras laterales y en la superior e inferior, y con distintas porosidades en su cara frontal.

Previamente se han ensayado distintas variantes de la tipología denominada Jarlan y ARPA.

Con la tipología Jarlan (Fig 1) se han ensayado las siguientes variantes:

1.1. Pared totalmente impermeable.1.2. Pared totalmente permeable (cámara vacía)1.3. 1 cámara de porosidad p1=40%1.4. 1 cámara de porosidad p2=25%1.5. 2 cámaras de porosidades p1=40% y p2=25%

SP2

SP1

SN SN

0 [0.0]

SP3

60 [6.0]

30 [3.0]

65 [6.5]

50 [5.0] 18.75 [1.9] 18.75 [1.9]

95 [9.5]

Figura 1.- Muelle antirreflejante. Tipología Jarlan.

Respecto a la tipología ARPA, se ha ensayado un modelo con dichas piezas colocadas en dos filas, tal y como se muestra a continuación:

SP2

SP1

SN SN

0 [0.0]

SP3

60 [6.0]

30 [3.0]

65 [6.5]

40 [4.0]

50 [5.0]

Figura 1.- Muelle antirreflejante. Tipología con piezas ARPA dispuestas en dos filas.

4.2. Características geométricas de los modelos a ensayar.-

La parte superior de la sección del muelle se deja hueca con 4m de ancho y 3m de altura, que será rellenada, según la alternativa a ensayar, por diferentes tipos de piezas.

ARPA monofila: con hueco superior o sin él, tal y como se muestra en las siguientes figuras.

SP2

SP1

SN SN

0 [0.0]

SP3

60 [6.0]

30 [3.0]

65 [6.5]

40 [4.0]

40 [4.0]

SP2

SP1

SN SN

0 [0.0]

SP3

60 [6.0]

45 [4.5]

65 [6.5]

50 [5.0]

Figura 3.- Muelle antirreflejante. Variantes de la tipología con piezas ARPA dispuestas en una fila.

- Piezas GMAR: Se distribuirán en dos alturas, teniendo cada una de ellas dos filas de estos elementos, creándose así cámaras. Las porosidades de los paneles

frontales de las piezas son: 100%, 50%, 40%, 30% y 20%. Variando dichos paneles se realizan distintas combinaciones de porosidades en cada una de las cámaras.

SP2

SP1

SN SN

0 [0.0]

SP3

60 [6.0]

30 [3.0]

65 [6.5]

40 [4.0]

50 [5.0]

Figura 4.- Muelle antirreflejante. Tipología con la pieza GMAR.

Ambos tipos de piezas están realizadas en metacrilato para favorecer la observación del flujo de agua en el interior.

Las piezas prismáticas tendrán unas características geométricas únicas, de porosidad comparable a la de las pantallas perforadas, que queda definida en la figura 5.

40

2

1020

2

1410

5

20

Figura 5.- Pieza prismática antirreflejante para muelles ARPA (en cm).

La pieza ARPA tiene una longitud de 40 cm, una anchura de 20 cm y una altura de 15 cm (incluida la tapa q es de 10 cm).

Por su parte, las piezas paralelepipédicas tienen las siguientes dimensiones: - Paneles superior e inferior: 19 cm de longitud, con una anchura de 19.7 cm y

una perforación cuadrada en el centro de 7 cm de lado.- Paneles laterales: tienen una anchura de 19 cm y una altura de 13. Igualmente

disponen de una perforación cuadrada central de 7 cm.- Paneles frontales: con una anchura de 19.7 cm y una altura de 15 cm, presenta

diferentes variantes en función de la porosidad deseada.

Figura 6.- Despiece del elemento GMAR.

4.3. Disposición en Canal 2D del LPC-UPV .-

La longitud transversal de la estructura es de 120 cm y la disposición de las piezas ARPA y GMAR se realizará de manera que el eje central del canal divida por la mitad el sistema de piezas.

S4 S5

400

100 d

D1 D2

4 %

4 %

S1 S2 S3

340 535

Rampa de transiciónGenerador oleaje

120

95

625

Figura 7.- Sección longitudinal del Canal de ensayo 2D y situación de los sensores.

4.4. Instrumentación.-

Sondas de Nivel (como mínimo): 3 sensores de nivel en la zona próxima al modelo con una distancia de

separación entre ellos a determinar según las longitudes de las ondas que se van a generar, de forma que pueda ser posible el análisis de oleaje incidente y reflejado.

2 sensores situados a la misma posición longitudinal que el modelo y que nos permitan comparar los registros sin el modelo de los que se ven afectados por el modelo. (en el caso de que se realice el modelo con ancho de 60cm)

2 sensores, uno en las proximidades del paramento vertical del muelle y otro en las proximidades del espaldón.

Sondas de Presión: 3 sensores situados en la parte impermeable del paramento vertical del

muelle.

4.5. Ensayos a realizar.-

Para cada tipología, se ensayarán los siguientes niveles de marea para oleaje regular e irregular, según corresponda:

Nivel medio= 0(h=50 cm), -0.5(h=4 cm), +0.5(h=55 cm), -1 (h=35 cm)

Regulares.- Datos en modelo:T (s) = 3.2, 4.0, 4.7, 6.3, 7.9 y 9.5 → Tm(s) = 1.00, 1.25, 1.50, 2.00, 2.50 y 3.00

H(m) = 0.5, 1.0 y 1.5 → Hm(cm) = 5, 10 y 15.

Irregulares.-Tp(s)= 4.7, 7.9 y 11.1 → Tp,m(s)= 1.5, 2.5 y 3.5Hs(m)= 0.5, 1.0 y 1.5 → Hs,m(cm)= 5, 10 y 15

4.6. Análisis de los ensayos.-

1) Cálculo del coeficiente de reflexión mediante el programa LASA, de separación de oleaje incidente y reflejado

2) Cálculo del remonte en el paramento vertical del muelle y en el espaldón3) Análisis de las presiones en la parte impermeable del cajón y diferencias

para las distintas tipologías.

Posteriormente se contrastarán los resultados con las expresiones teóricas existentes.

5. CUESTIONES A RESOLVER EN LA MEMORIA DE LA PRÁCTICA:

1. Describe el/los experimentos que has presenciado y la metodología empleada por

el grupo para la medición (máx. 2 páginas)

2. Conocida la profundidad del agua en los ensayos realizados, el periodo teórico del

oleaje y la altura de ola ensayada, obtener la longitud de onda y la velocidad de

fase de los oleajes ensayados.

3. Dadas las características geométricas del canal determinar el oleaje que produciría

resonancia y comparar con el ensayado. Determinar la velocidad de las ondas

generadas y el tiempo necesario para que se produzca la primera reflexión en la

estructura a ensayar, así como el tiempo para que se produzca la primera re-

reflexión en la pala generadora de oleaje.

4. A partir de las mediciones del grupo, estimar la altura de ola y longitud de onda, así

como efectuar una estimación del oleaje reflejado y del coeficiente de reflexión.

5. Relación entre el remonte y/o rebase y el oleaje existente. Discutir si se debe al

oleaje incidente o al total.

6. Con los datos de los registros de oleaje tomados con los sensores de nivel en el

laboratorio, obtener:

a. la altura de ola y periodo medio reales.

b. La relación entre los sensores de presión y el valor registrado por el sensor

de nivel situado más próximo a los mismos.

c. Estimar el coeficiente de reflexión

d. Estimar la estabilidad de la estructura

Plazo de entrega: hasta la fecha del examen.