CAPÍTULO V. Protocolo de actuación y ejemplo práctico de diseño 80 CAPITULO V: PROTOCOLO DE ACTUACIÓN Y EJEMPLO PRÁCTICO DE DISEÑO

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1 CAPÍTULO V. Protocolo de actuación y ejemplo práctico de diseño 80 CAPITULO V: PROTOCOLO DE ACTUACIÓN Y EJEMPLO PRÁCTICO DE DISEÑO

2 CAPÍTULO V. Protocolo de actuación y ejemplo práctico de diseño CONSIDERACIONES PREVIAS El presente capítulo pretende definir un protocolo de actuación para el caso de diseño de playas encajadas entre diques exentos. El método se ha basado en el análisis de playas situadas en la costa catalana. No obstante, el método se considera extrapolable a todo el litoral mediterráneo español, debido a la similitud de las características físicas y meteorológicas de toda la zona. Una vez explicado el protocolo de actuación, se presenta, a modo de ejemplo, la aplicación práctica del mismo para el diseño de una playa encajada, desarrollando uno a uno los pasos a seguir PROTOCOLO DE ACTUACIÓN El método que se recomienda emplear en futuros diseños de playas encajadas entre diques exentos en el litoral catalán es el método parabólico, aplicando la Propuesta de coeficientes 2 desarrollada en esta tesina. A continuación se detallan los pasos a seguir para la aplicación del método: 1. Definir la celda en la que se ubicará la playa encajada, es decir, definir la longitud de la misma (B 0 ) y la anchura (X) o distancia de los diques a la línea de orilla. 2. Definir los polos de difracción, es decir, situar los extremos de ambos diques. Situados los polos podemos hallar la magnitud de la abertura (S) y la longitud de los diques (L 1 y L 2 ). 3. Determinar el oleaje medio anual que controla la respuesta de la playa a efectos de dinámica litoral, a partir de registros de oleaje. En el caso del litoral español se recomienda utilizar la base de datos de Puertos del Estado, y en especial los registros WANA. 4. Propagar el oleaje medio anual que se tiene en los puntos de registro hasta las inmediaciones de la playa. 5. Definir el ancho mínimo de playa deseado, que se tendrá en la zona central de la playa. 6. Estimar el volumen de sedimento de aportación necesario para cumplir el ancho mínimo, mediante la expresión: V ap 2 0,3 0,5 X B0 X S = 0,0035 A1 B0 X [IV.11]

3 CAPÍTULO V. Protocolo de actuación y ejemplo práctico de diseño 82 siendo 1 A = X Ancho mínimo [IV.5] En caso de no ser un resultado satisfactorio, retocar las magnitudes del problema definidas en los pasos 1 y 2 7. Cabe la posibilidad de que se parta de un volumen de sedimento determinado. En ese caso deberemos estimar el ancho mínimo proporcionado por ese volumen, mediante la expresión: A 2 0,3 0,5 X B0 X S 1 = 0,0035 Vap B0 X [IV.10] En caso de no ser un resultado satisfactorio, retocar las magnitudes del problema definidas en los pasos 1 y 2. La validez de las fórmulas [IV.5] y [IV.10], se restringe a aquellos casos en el que las condiciones oceanográficas de la zona y la granulometría del sedimento son similares a las que se tienen en las playas consideradas en esta tesina. 8. Determinar la posición del punto de control. Para ello, estimar la variable r a partir del ancho mínimo de playa mediante la siguiente expresión: B0 r A θ 3 = 2 1 cos X [IV.14] 9. Referenciar un sistema de coordenadas polares según lo expuesto en la figura 5 para el tramo de playa situado en el trasdós del dique aguas arriba. Situar el origen de coordenadas en el polo de difracción correspondiente al dique aguas arriba y referenciar los ángulos al eje que definen las crestas del oleaje incidente, tomando como sentido positivo en que marca la dirección del oleaje. 10. Determinar las coordenadas del punto de control en el sistema de coordenadas polares definido en el paso 10, (R 0,β). 11. Determinar el valor de los coeficientes de la parábola C 0, C 1 y C 2 a partir del ángulo β según la Propuesta de coeficientes 2 que se propone en la tabla 14.

4 CAPÍTULO V. Protocolo de actuación y ejemplo práctico de diseño Determinar la configuración del tramo aguas arriba de la línea de orilla de la playa (R, θ) mediante la ecuación [II,9] R β C C C R β = θ θ 2 [II,9] 13. Repetir los pasos 10 a 14, para el tramo de playa situado en el trasdós del dique aguas abajo EJEMPLO PRÁCTICO DE APLICACIÓN DEL MÉTODO PROPUESTO. A continuación se desarrollan los pasos definidos en el protocolo de actuación mediante su aplicación a un ejemplo práctico. El ejemplo tendrá como punto de partida las dimensiones iniciales y la configuración de los diques de la playa Calonge 1. Estimaremos la línea de orilla y podremos establecer una comparación cualitativa entre la línea de orilla estimada y la línea de orilla real existente en la playa actualmente. 1. En primer lugar, definimos las dimensiones de la celda en la que se ubicará la playa encajada. Elegimos una celda rectangular paralela a la línea de orilla original con las siguientes dimensiones: B 0 = 244 m X = 136 m 2. Definimos la posición de los polos de difracción según la figura 32 y obtenemos sus coordenadas UTM. Coordenadas UTM x y Polo de difracción , ,95 Polo de difracción , ,23 Tabla 22. Coordenadas UTM de los polos de difracción Una vez definida la posición de los polos se puede calcular la longitud de ambos diques y la abertura. L 1 = 169,8 m L 2 = 159,4 m S = 79,6 m

5 CAPÍTULO V. Protocolo de actuación y ejemplo práctico de diseño Linea de orilla original Dique exento 1 Polo de difracción 1 Celda Polo de difracción 2 Dique exento 2 79,6 159,4 169,8 Figura 32. Dimensiones de la celda y posición de los polos de difracción. 3. Determinamos el oleaje medio anual a partir de registros WANA de la base de datos de Puertos del Estado. Elegimos el punto WANA más cercano a la zona de la playa que hay que diseñar. En el caso de Sant Antoni de Calonge, el punto más cercano es el WANA La dirección predominante del oleaje en el punto de registro resulta ser 167 SSE. 4. Propagamos el oleaje medio anual que se tiene en el punto de registro hasta las inmediaciones de la playa, teniendo en cuenta los efectos de la refracción. El frente de oleaje sufre en nuestro caso un giro de 7º, por lo que la dirección predominante del oleaje a pie de dique será 160 SSE. El ángulo de oblicuidad del oleaje respecto la orientación de la playa será de 20,54º (ver figura 33)

6 CAPÍTULO V. Protocolo de actuación y ejemplo práctico de diseño 85 20,54 Frente de oleaje incidente 160 SSE Figura 33. Dirección predominante del oleaje. 5. Imponemos que el ancho mínimo de la playa sea de 28 metros. El máximo retroceso de playa respecto los diques vendrá dado por: A1 = X Ancho mínimo = 135,9 27,9 = 108 m 6. Estimamos el volumen de sedimento de aportación necesario para cumplir el ancho mínimo mediante la expresión: V ap 2 0,3 0,5 0 X B X S = 0,0035 = A1 B0 X 2 0,3 0, ,6 = 0,0035 = m Determinamos el valor de la variable r a partir del ancho mínimo de playa X B0 r = A cos θ = 108 cos(20,54) = 108 1,022 = 110, 4 m

7 CAPÍTULO V. Protocolo de actuación y ejemplo práctico de diseño 86 Una vez determinada r conocemos la posición del punto de control. Coordenadas UTM x y Punto de control , ,79 Tabla 23. Coordenadas UTM del punto de control Punto de control 110,4 Ancho mínimo A1 r 27, , SSE Figura 34. Determinación del punto de control a partir del ancho mínimo de playa. 10. Conocidos los polos de difracción y el punto de control, referenciamos dos sistemas de coordenadas polares según lo expuesto en la figura 34, uno para cada tramo de la playa. Situamos el origen de coordenadas de cada sistema en sendos polos de difracción, referenciamos los ángulos al eje que definen las crestas del oleaje incidente, tomando como sentido positivo el que marca la dirección del oleaje.

8 CAPÍTULO V. Protocolo de actuación y ejemplo práctico de diseño 87 Punto de control 103,4 Ro Ro θ 129,8 β θ β Sistema de coordenadas polares 1 Sistema de coordenadas polares 2 Figura 35. Configuración de los sistemas de coordenadas polares de cada tramo de playa. 11. Determinamos las coordenadas del punto de control en los dos sistemas de coordenadas polares definidos en el paso 10. Coordenadas polares R 0 β Sistema de coordenadas 1 129,8 73,38 Sistema de coordenadas 2 103,4 68,88 Tabla 24. Coordenadas polares del punto de control 12. Determinamos el valor de los coeficientes C 0, C 1 y C 2 a partir del ángulo β según la Propuesta de coeficientes 2 que se detalla en la tabla 14. Coeficientes C 0 C 1 C 2 Parábola Parábola Tabla 25. Coeficientes de las parábolas 13. Determinamos la configuración de ambos tramos de la línea de orilla de la playa calculando pares (R,θ) mediante la ecuación [II,9]

9 CAPÍTULO V. Protocolo de actuación y ejemplo práctico de diseño 88 R β C C C R β = θ θ 2 [II,9] Mediante un simple cambio de sistema de coordenadas se pueden obtener los puntos de la línea de orilla en coordenadas UTM. En la figura 36 se han grafiado las dos parábolas que, unidas por el punto de control, dan una estimación de la configuración de la línea de orilla de la totalidad de la playa. Parábola 2 Parábola 1 Figura 36. Forma final de la estimación de la línea de orilla A modo de comparación, en la figura 37 se ha grafiado la línea de orilla estimada mediante el método propuesto, y la línea de orilla real de la playa Calonge 1. Se puede apreciar que la precisión alcanzada con la estimación es muy alta.

10 CAPÍTULO V. Protocolo de actuación y ejemplo práctico de diseño 89 Línea de orilla estimada Línea de orilla real Figura 37. Comparativa entre la línea de orilla real y la línea de orilla estimada.