Metodología híbrida para reducir el clima de oleaje a aguas someras considerando parámetros espectrales que representan los eventos bimodales en Chile
Fecha
2021
Autores
Profesor Guía
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Universidad de Valparaíso
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Departamento o Escuela
Escuela de Ingenieria Civil Oceanica
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Nota general
Resumen
En lugares donde los datos instrumentales del clima de oleaje no están disponibles, la técnica de hindcasting puede proporcionar datos estadísticos del oleaje durante periodos de tiempo significativos ( 40 a˜ nos) con una resolución espacial de gran escala (aproximadamente 0.5-1 grados). Sin embargo, los estudios costeros necesitan una resolución más detallada (aproximadamente 50-500 metros) que incluya los procesos de transformación física de las olas. Este problema específico, llamado reducción de escala, generalmente se resuelve aplicando un enfoque dinámico por medio de modelos numéricos de propagación de olas que requieren un alto esfuerzo de tiempo computacional. Por otra parte, priorizando el recurso del tiempo, existen otras metodologías que hacen uso de herramientas matemáticas, como también métodos híbridos que relacionan estas herramientas con el enfoque dinámico.
El trabajo presentado en esta memoria reproduce el método propuesto por Camus et al.
(2012), el cual reduce drásticamente el esfuerzo de tiempo de la CPU utilizando una metodología híbrida que combina el modelo numérico (reducción de escala dinámica) y las herramientas matemáticas (reducción de escala estadística). El procedimiento consiste en seleccionar un set de datos representativos del conjunto de parámetros espectrales M = fHm0, Tm, Dm,W, bwg (altura de momento de orden cero, periodo pico, dirección media, magnitud y dirección del viento respectivamente) en aguas profundas. Para ello se utiliza el algoritmo de máxima disimilitud (MDA por sus siglas en ingles). Luego, propagar los casos seleccionados utilizando el modelo Simulating Waves Nearshore (SWAN, por sus siglas en ingles) y reconstruir las series de tiempo de las olas en aguas poco profundas mediante el algoritmo de interpolación basado en las funciones de base radial (RBF por sus siglas en ingles). Esta metodología es utilizada con el objetivo de obtener mejores resultados reemplazando el conjunto M por un conjunto M+ = fHm0, Tm, Dm,W, bw, n, Dsprdjdqg donde, además de los parámetros utilizado por Camus et al. (2012), se considera el ancho espectral en y los parámetros spreading direccional o coeficiente de potencia direccional fDsprdjdqg, evaluando así, cual de estos dos últimos contribuye a una mejor descripción de los eventos bimodales y realizar una comparación de resultados obtenidos con la señal de una modelación full espectral.
Finalmente, los resultados son favorables. La señal que se consigue con un subconjunto de M+, tiene una mejor representación de la señal obtenida de la modelación full espectral que con un subconjunto de M. Así también, se obtiene una mayor descripción de los eventos bimodales swell wind definido según el criterio de Ossandon and Catalán (2014). No obstante, los resultados dependen del tamaño del set de datos seleccionados, de modo que existe una componente que dependerá de la metodología y de los recursos que se dispone.
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Lugar de Publicación
Auspiciador
Palabras clave
BATIMETRIA, VIENTOS, OLEAJE