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INGENIERÍA DE PUERTOS Y COSTAS UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
CAPÍTULO 2.
DINÁMICAS MARINAS EN EL LITORAL
2.3 EL OLEAJE
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El viento genera el oleaje
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El oleaje sufre procesos de transformación
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Interacción entre las morfología y las dinámicas
Términos que caracterizan el oleaje
Hidrodinámica en perfil
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Hidrodinámica en la zona de rompientes
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Refracción
Difracción
Reflexión
Interferencia
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Interacción entre los ríos y los mares
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Los ríos y oleaje, transformando la incidencia del oleaje generando gradiente y formando corrientes longitudinales
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Corrientes de retorno
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Procesos de disipación y tipos de rotura
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Rotura en descrestamiento (spilling)
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Rotura en voluta (plunging)
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Rotura en voluta y colapso
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Rotura en colapso
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Rotura en oscilación (surging)
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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
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El oleaje como superposición de ondas simples
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INGENIERÍA DE PUERTOS Y COSTAS Clase 2
INTRODUCCIÓN
INTERVENCIONES SOBRE LA COSTA
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Espolones
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Paseos Marítimos
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Paseos Marítimos
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Tecnologías y metodologías para diseñar actuaciones en el litoral
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Tecnologías y metodologías para diseñar actuaciones en el litoral
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Tecnologías y metodologías para diseñar actuaciones en el litoral
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Abrigo de zonas de playa
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Interacción de obras con playas: necesitamos conocer y entender los procesos litorales
* Corte del transporte
longitudinal
* Erosión costa abajo
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Invasión de zonas costeras
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Invasión de zonas costeras
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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
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Cota de inundación (en playas naturales)
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Cota de inundación (en estructuras)
INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA DE COSTAS TEMA 1. Introducción
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Efectos sobre la costa de los eventos extremales
ARBOLETES
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Soluciones
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Tecnologías (dragas y realimentadoras)
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Tecnologías (dragas y realimentadoras)
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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)
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INGENIERÍA DE PUERTOS Y COSTAS Clase 2
INTRODUCCIÓN
HERRAMIENTAS PARA EL ESTUDIO DE LA COSTA
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• 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
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Porque estudiar teoría de ondas? Modelos Físicos
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ANTES DESPUÉS
Porque estudiar teoría de ondas? Modelos numéricos: propagación y transformación de oleaje
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Porque estudiar teoría de ondas? Modelos numéricos: interacción oleaje estructura
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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
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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
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Playa de San Lorenzo
Dique Príncipe de Asturias
Gijon City
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Interacción ola-estructura
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MODELOS MORFODINÁMICOS: predecir respuesta playa
Dirección del flujo medio de energía
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MODELOS MORFODINÁMICOS: Permiten predecir playa futura
PLAYA ACTUAL
PLAYA FUTURA
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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)
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LIDAR (Light Detection And Ranging - Detección de Luz y Distancia)
Sistema Activo
Tecnología LASER, que amplifica la LUZ por Simulación de Emisión Radiación
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Sistema de seguimiento con cámaras de video