Asomeramiento

CALIBRACIÓN DEL CANAL DE OLEAJE CIEM PARA UN ENSAYO DE ESTABILIDAD DE DIQUE EN TALUD

ANEJOS

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ANEJO I. El fenómeno de asomeramiento o shoaling

ANEJO I. El fenómeno de asomeramiento o shoaling
El efecto de asomeramiento es debido a una variación de calado en el canal, que se traduceen una variación de la altura del oleaje. Para observar si el efecto de “shoaling” es elevado o despreciable, se han comparado las mediciones de los 3 primeros sensores (colocados frente a la pala y a una profundidad de 2,62 metros) con los 3 últimos (colocados cerca del dique y a una profundidad de 1,50 metros). Formulación teórica del efecto de asomeramiento El efecto de asomeramiento o“shoaling” es producido por una variación de la batimetria. Para que se conserve la energía del oleaje, al variar el calado ha de variar también ciertos parámetros del oleaje. Se puede afirmar, que si no hay pérdida o entrada de energía, el flujo de ésta tiene que mantenerse constante. El flujo de energía de un tren de oleaje a través de una sección b0 se expresa mediante la siguiente expresión:

Flujo deenergia 1 = Flujo de energia 2
E1 ⋅ Cg 1 ⋅ b1 = E 2 ⋅ Cg 2 ⋅ b2

(I.1)

Sabiendo que E =
Cg 1 Cg 2

1 ρgH 2 podemos expresar H1 en función de H2 de la forma 8
(I.2)

H 2 = H1

b1 = H 1 ⋅ Ks ⋅ Kr b2

Ks es el coeficiente de asomeramiento y Kr el coeficiente de refracción. En nuestro caso, al trabajar en un canal recto de sección constante el coeficiente de refracción es nulo(b1=b2), y la variación de H depende únicamente del valor de Ks. Por tanto la variación del calado comporta una variación de la altura de ola, pero cabe recordar que por el contrario el periodo ha de mantenerse constante. Para el cálculo de Ks necesitamos los valores de la velocidad de grupo Cg del oleaje. Ésta se puede calcular mediante la formulación siguiente, obtenida a partir de la teoría lineal deloleaje:
Cg = g ⋅ k ⋅ tanh (k ⋅ h )  2⋅k ⋅h  ⋅ 1 +  sinh (2 ⋅ k ⋅ h )   2⋅k  

(I.3)

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Siendo:

• •

g aceleración gravitatoria k número de onda. Se calcula a partir de la ecuación implícita

• •

 2 ⋅π    = g ⋅ k ⋅ tanh (k ⋅h )  T  h calado T periodo

2

Calculando las velocidades de grupo en dos puntos se puede conocer su coeficiente teórico de asomeramiento. La forma de obtener el coeficiente de asomeramiento de forma experimental consiste en comparar la altura de ola de un mismo tren de oleaje en dos puntos con calado diferente. Dividiendo sus alturas de ola podemos obtener Ks.
Ks = H 2 (T , h2 ) H 1 (T ,h1 )

(I.4)

Cálculo empírico del efecto de asomeramiento Para el cálculo del efecto de asomeramiento mediante los datos proporcionados por los sensores, se utilizan los valores medios de los dos grupos de sensores en los ensayos con playa disipativa. Los sensores WG0, WG1 y WG2 situados delante de la pala generadora con un calado de 2,62 metros, y los sensores WG5, WG6 y WG7 situados en unrellano en el que se colocará el dique y que tiene un calado de 1,5 metros. Para cada periodo ensayado, se han utilizado como datos de altura de ola la media de los sensores WG0, WG1 y WG2 por un lado, y WG5, WG6 y WG7 por otro. Recordar que se han realizado dos grupos de ensayos diferentes, uno con una carrera de pala 2e/h=0,1 y otro con una carrera 2e/h=0,3. Obviamente, una carrera mayor en la palageneradora provoca olas mayores (Ver apartado 4.2 de esta tesina), y esto nos ha permitido medir el asomeramiento para dos grupos de olas de altura diferente. A continuación se expone una gráfica con los Ks calculados para cada ensayo.

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Valor...