Análisis de bypass de sedimentos en estructuras
RESUMEN: Está comprobado que las estructuras costeras constituyen una perturbación del sistema morfológico natural (Kristensen, Dronen, Deigaard, & Elfrink, 2017). En general, la presencia de estructuras conducirá a un avance de la costa aguas arriba y la erosión de la línea de costa aguas abajo...
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Cantabria (UC) |
| Repositorio: | UCrea Repositorio Abierto de la Universidad de Cantabria |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.unican.es:10902/12683 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10902/12683 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Bypass Estructuras Playas Transporte de sedimentos Modelos numéricos Tasa bypass Distribución de bypass Structures Beach Sediment transport Numerical models Bypass rate Bypass distribution |
| Sumario: | RESUMEN: Está comprobado que las estructuras costeras constituyen una perturbación del sistema morfológico natural (Kristensen, Dronen, Deigaard, & Elfrink, 2017). En general, la presencia de estructuras conducirá a un avance de la costa aguas arriba y la erosión de la línea de costa aguas abajo de la estructura (DHI, 2016). Para conocer el funcionamiento es imprescindible modelar el comportamiento del sistema. IHCantabria está desarrollando un modelo numérico de evolución de línea de costa llamado CHRONOS y una de las mejoras que aportará CHRONOS frente a otros modelos es el modelado del bypass de sedimentos alrededor de estructuras, estando el presente estudio enmarcado en este contexto. Este estudio tiene como objetivo principal el estudio del fenómeno de bypass alrededor de estructuras, de forma que el proceso pueda ser incluido en el modelo CHRONOS. Con el fin de cumplir este objetivo se plantean los siguientes objetivos específicos los cuales consisten en la determinación de formulaciones empíricas para parametrizar: en primer lugar, la tasa de sedimento que pasa aguas abajo de la estructura, la tasa de bypass, respecto del caudal de sedimento aguas arriba de la estructura. En segundo lugar, la distribución del sedimento de bypass depositado aguas debajo de la estructura que tendrá forma asimétrica con cola asintótica, y en particular la distancia de inicio y la distancia final de afección del bypass. La metodología para alcanzar los objetivos planteados parte de una colección de distintas geometrías (batimetrías y estructuras) y oleajes (Cange, 2017). En los que se obtienen los datos de oleaje, corrientes y transporte en cada nodo de la malla de cálculo. Posteriormente, se realiza un primer tratamiento de estos datos de transporte para caracterizar la tasa de bypass y con esta se realiza un segundo tratamiento de datos para caracterizar las distancias final e inicial y la distribución del sedimento de bypass aguas debajo de la estructura en función de dos parámetros de forma. Finalmente, se procede a la parametrización de las variables de interés que caracteriza el bypass en función de las condiciones de geometría y oleaje. Los resultados obtenidos son cuatro formulaciones empíricas función de la profundidad en rotura y la profundidad en el morro de la estructura. En primer lugar, la tasa de bypass se parametriza en función del cociente entre profundidad en rotura y profundidad en el morro de la estructura. En segundo lugar, la distribución del bypass de sedimentos se ajusta a una función con dos parámetros independientes los cuales son función de la profundidad de rotura y profundidad en el morro de la estructura. En cuanto a la distancia final, se parametriza en función de la profundidad en rotura y se ajusta a una recta con sus dos coeficientes función de la profundidad en el morro de la estructura. Finalmente, se propone emplear la media de los valores obtenidos para cada profundidad en el morro de la estructura por falta de datos para la obtención de la distancia inicial de sedimentación del material procedente del bypass. Cabe destacar que tanto la tasa como distribución del bypass son independientes de la dirección y el periodo del oleaje. Del cálculo de los estadísticos de ajuste se obtiene que los errores son bajos y la correlación alta. Por lo tanto, las formulaciones empíricas que se han determinado podrán ser implementadas en el modelo CHRONOS, permitiendo determinar la cantidad de sedimento de bypass y su distribución en la costa aguas abajo de la estructura a partir de la profundidad en rotura del oleaje y la profundidad en el morro de la estructura. En base a lo expuesto se proponen unas futuras líneas de investigación que, en términos generales, consideran la necesidad de generar otras geometrías con el fin de ampliar la base de datos disponible. |
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