Perfil canal CIEM x (m) Figura 6.1 Transmisión del oleaje (LIMWAVE).

Transcripción

1 6 APLICACIONES 6.1 Introducción El modelo se ha hecho funcionar con los casos de oleaje D (D, D1 y D2) explicados en el apartado 4, y los resultados obtenidos se explican a continuación. Para el caso de estructura sumergida, se puede aplicar la escala prototipo, con una malla de 2 metros, pero hay que tener en cuenta, que al utilizarse una malla de 2 metros de lado (.33 en escala 1:6), es difícil distinguir en el modelo diferentes formas de fondo, como son los ripples pequeños y otras ondulaciones, que se dan en pocos centímetros. En los casos de dique emergido y a cota, la escala utilizada es 1:6, con tal de poder simular la difracción correctamente y permitir así la propagación de las corrientes. La precisión será todavía menor pero permite simular con más exactitud. Para representar los resultados, se ha convertido todos los casos a escala 1:6, equivalente con la escala del canal, con tal de comparar fácilmente los resultados obtenidos. 6.2 Dique sumergido (D1) El caso de dique sumergido se ha simulado para una estructura como la definida en el apartado 5.6, en todo el ancho del canal. Para agilizar la simulación, se ha contado a partir de 13 metros del canal, eliminando el primer tramo horizontal, que no influye en el resultado de la transmisión del oleaje y menos en la evolución de fondo..5 Perfil canal CIEM Hs (m) altura de ola perfil fondo resultados experimentales Figura 6.1 Transmisión del oleaje (LIMWAVE). La figura 6.1 muestra la transmisión del oleaje para el caso D1, se ve como antes de la estructura el oleaje se adapta a las medidas del ensayo, salvo en un punto, debido a que en el canal, la reflexión causada por la estructura puede causar una desviación en la medida de la altura de ola. Tras la estructura, los datos experimentales son claramente erróneos, y este resultado no es fiable, puesto que tras el dique, la altura de ola debe verse reducida. Este error puede deberse a que cuando se hicieron las simulaciones, se prestaba especial atención a la parte delantera del dique, por lo que pudo haber un fallo de calibración del instrumento. Modelado numérico de la evolución del fondo marino alrededor de un dique exento 75

2 .5 Sobreelevación (m), Corrientes (m/s) perfil fondo (m/16) corrientes (m/s) sobreelevación (m) Figura 6.2 Corrientes generadas por el oleaje (LIMCIR). (corrientes > => Sentido onshore) (corrientes < => Sentido offshore) Los resultados de las corrientes del caso D1 se representan en la figura 6.2, dando corrientes a pie del dique de hasta 5 cm/s perfil final Figura 6.3 Evolución de fondo según LIMORPH. En la figura 6.3, se representa la evolución de fondo tras tres iteraciones de dos horas cada una, del mismo modo que se realizó este ensayo en el canal. Para apreciar mejor las variaciones a pie de dique, este se representa con más detalle delante y detrás en las figuras 6.4 y 6.5 respectivamente. 76 Modelado numérico de la evolución del fondo marino alrededor de un dique exento

3 variación segun la simulación: perfil final variación segun ensayos: variación segun canal Figura 6.4 Variacion del fondo a pie de dique (delante). variación segun la simulación: perfil final variación segun ensayos: variación segun canal Figura 6.5 Variación del fondo a pie de dique (detrás). La figura 6.4, se observa que la simulación da una importante deposición justo a pie de dique, pero inmediatamente después hay una gran erosión. Justo al contrario pasa según los resultados en el canal. Esto puede ser debido a numerosos factores, uno de los mas importantes y que no se ha tenido en cuenta para las simulaciones es la reflexión del oleaje, que podría modificar estos resultados. En la parte posterior del dique, figura 6.5. se ve una ligera erosión al pie y a continuación predomina la deposición; ésta última se debe a la caída de sedimento de la playa, seguramente por culpa de un tamaño de malla demasiado grande, quedando pocos puntos en la zona de playa. Modelado numérico de la evolución del fondo marino alrededor de un dique exento 77

4 6.3 Dique con francobordo nulo Como ya se ha visto, en este caso la estructura no puede ocupar todo el ancho del canal, de forma que se produce difracción en los extremos de la estructura para que las corrientes puedan ser propagadas, la estructura que queda se define en el apartado Hs (m).5 altura de ola perfil fondo resultados experimentales Figura 6.6 Transmisión del oleaje (LIMWAVE) Perfil central y (m) Figura 6.7 Transmisión del oleaje (LIMWAVE) - Planta. 78 Modelado numérico de la evolución del fondo marino alrededor de un dique exento

5 En la figura 6.7 se puede apreciar claramente el efecto de la difracción, y en la figura 6.6 se muestra el perfil central de la evolución de la altura de ola. En este se ve como el oleaje calculado por el modelo numérico es equivalente al obtenido en el modelo físico, únicamente un punto es algo más elevado, debido a la reflexión que no se ha tenido en cuenta, pero la propagación del oleaje, tanto por rebase como por transmisión a través del dique queda perfectamente contrastada. Velocidad Y (m) X (m) Figura 6.8 Corrientes inducidas por el oleaje (LIMCIR) Planta. El resultado de las corrientes dado por LIMCIR tras converger en 2. iteraciones se representa parcialmente en la figura 6.8, donde se muestra solo la mitad del dominio, siendo el resto perfectamente simétrica. Lo más característico es la presencia de un vórtice cerca de los extremos del dique, resultado del gradiente de altura de ola. La parte central del dique apenas se ve afectada por la difracción, y se puede considerar equivalente a los datos del canal. Las corrientes delante y detrás del dique en el perfil central, son claramente off-shore, como se aprecia en la figura 6.9. En este caso no pudo simularse la evolución del fondo, ya que el modelo LIMOS se paró durante la ejecución, debido a la existencia de un filtro que detiene el programa cuando se registra una evolución excesiva del fondo. Esta evolución excesiva indica inestabilidades que pueden ser debidas a muchos factores, aunque no ha podido determinarse la causa de las mismas. Modelado numérico de la evolución del fondo marino alrededor de un dique exento 79

6 .6 Sobreelevación (m), Corrientes (m/s) perfil fondo (m/16) corrientes (m/s) sobreelevación (m) Figura 6.9 Corrientes inducidas por el oleaje (LIMCIR) Perfil Central. (corrientes > => Sentido onshore) (corrientes < => Sentido offshore) 6.4 Dique emergido Este caso es similar al anterior, pero al tener la estructura un francobordo de.75 metros, no habrá rebase por encima de esta, y el oleaje transmitido es mucho menor. 1.5 Hs (m) altura de ola perfil fondo resultados experimentales Figura 6.1 Transmisión del oleaje (LIMWAVE) Perfil central. Como puede verse en la figura 6.11, en este caso la difracción es mayor, debido a que el gradiente de la altura de ola, al no haber rebases, es también superior. Es decir, que la ola transmitida donde hay estructura es mucho menor, como muestra claramente el perfil central (figura 6.1). Al igual que en el caso anterior, el resultado es equivalente a los ensayos físicos, y solo un punto queda más alejado del valor real, debido a no considerar la reflexión. 8 Modelado numérico de la evolución del fondo marino alrededor de un dique exento

7 y (m) Figura 6.11 Transmisión del oleaje (LIMWAVE) Planta. Velocidad Y (m) X (m) Figura 6.12 Corrientes inducidas por el oleaje (LIMCIR) Planta. Modelado numérico de la evolución del fondo marino alrededor de un dique exento 81

8 Las corrientes generadas por este oleaje, pueden verse en la figura 6.12, donde se representa medio campo de velocidades, siendo la otra mitad de comportamiento simétrico. Se forma un vórtice similar al anterior, pero más nítido y con velocidades superiores en general. Al igual que en el caso anterior, la franja central de la estructura apenas se ve afectada por la difracción de forma que es perfectamente equiparable a un canal. Se puede ver el perfil central de estas velocidades en la figura 6.13; aquí las corrientes también son claramente off-shore delante del dique, pero detrás, son un tramo on-shore, y otro tramo ya tocando con la orilla off-shore..6.4 Sobreelevación (m), Corrientes (m/s) perfil fondo (m/16) corrientes (m/s) sobreelevación (m) Figura 6.13 Corrientes inducidas por el oleaje (LIMCIR) Perfil Central. (corrientes > => Sentido onshore) (corrientes < => Sentido offshore) En este caso tampoco pudo simularse la evolución del fondo, por las mismas causas que se mencionaron en el caso de estructura con francobordo nulo. 82 Modelado numérico de la evolución del fondo marino alrededor de un dique exento