Tesis Ingeniería Civil Oceánica
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Examinando Tesis Ingeniería Civil Oceánica por Autor "Beyá Marshall, José"
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Ítem Análisis de marejadas históricas y recientes en las costas de Chile.(Universidad de Valparaíso, 2016-06) Campos Caba, Rodrigo Vicente; Beyá Marshall, JoséLas marejadas son fenómenos que afectan frecuentemente las costas de Chile causando sobrepasos, cese de operaciones portuarias, daños a infraestructura costera, naufragios, lesiones y pérdida de vidas humanas. Conocer la información sobre las características oceanográficas, comportamiento de largo plazo, efectos y costos producidos por estos eventos extremos es de suma importancia para planificar futuras inversiones en infraestructura costera. En este estudio se entrega una recopilación exhaustiva en medios de prensa, publicaciones y organismos públicos de eventos de marejadas ocurridos en Chile a partir del año 1823. Con base a la información de eventos de marejadas proporcionada por la Armada de Chile, se realizaron búsquedas en prensa digital y archivos de periódicos de la Biblioteca Nacional de Chile y la Biblioteca Santiago Severín sobre los daños provocados por eventos de marejadas para las zonas costeras entre las regiones XV y XIV, entre los años 1979 y 2015. La cantidad de eventos anuales identificados fueron comparados con índices de las oscilaciones climáticas El Niño-Oscilación del Sur y el Modo Anular del Sur, obteniendo que los años en los cuales se supera la cantidad promedio de eventos anuales, están ligados a las fases positivas de las oscilaciones climáticas consideradas. Se analizaron daños, costos y parámetros oceanográficos asociados, identificando que los daños son mayores para marejadas de períodos y direcciones medias que se encuentran sobre el promedio de largo plazo de dichos parámetros, y, que marejadas de relativamente baja altura significativa tienen una incidencia importante en los daños registrados. Se propone una escala de magnitud de intensidad de daños por marejadas, la cual permite categorizar los eventos en base al nivel de daño registrado. Finalmente, se analizaron los comportamientos de largo plazo de los parámetros de oleaje y de los eventos identificados, obteniendo una tendencia al aumento del valor de la altura significativa y disminución de la dirección de incidencia del oleaje. De mantenerse este comportamiento, dentro de los próximos 100 años se producirían aumentos de 30 [cm] en la altura significativa y disminuciones de 20,5 [°] en la dirección media del oleaje. Adicionalmente, la cantidad anual de eventos de marejadas con registro de daños también presenta un aumento a lo largo del tiempo.Ítem Calibración y validación del modelo Stwave mediante mediciones y modelación matemática en un sector ubicado en la región de Valparaíso.(Universidad de Valparaíso, 2015-04) Gallardo Yáñez, Ariel Andrés; Beyá Marshall, JoséEl marco dentro del cual se desarrolla esta memoria es en el proyecto Catastro del Recurso Energético, asociado a oleaje para el apoyo a la evaluación de proyectos de generación de energía undimotriz, en adelante "Proyecto Undlmotriz", permitiendo evaluar energías renovables no convencionales, que permitan a Chile diversificar y ampliar su matriz energética, dado que casí el 70% del consumo energético primario y secundario en el pals se satisface con combustibles fósiles (Rodrlguez, 2006). En este escenario se hace indispensable para el desarrollo sustentable del pals, la implementación de nuevas fuentes energéticas, que permitan suplir una demanda creciente y minimizar la dependencia de suministros externos y finalmente fomentar la producción de energías limpias, reduciendo de esta forma las emisiones de gases invernadero. Uno de estos tipos de fuentes alternativas de energfa es la asociada al oleaje incidente en el litoral de Chile, recurso cuya evaluación es el objetivo del Proyecto Undimotriz. En general, la documentación respecto a la caracterización del clima de oleaje es escasa y poco cuantitativa. Fundamentalmente esto se debe a la carencia a nivel país de una adecuada red de Boyas que midan el oleaje. La empresa Baird, junto con el Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada (SHOA), realizaron un proyecto para la evaluación del clima de oleaje en Chile. A partir de este proyecto nace 'Olas del Pacífico', que fue creada a partir de una modelación 'hindcasting' con el modelo 'NOAA-Wavewatch 111', calibrado con mediciones de las boyas de aguas profundas que posee el SHOA y datos de alturas satelitales. 'Olas del pacifico' ha evolucionado desde el año 2003 en sus versiones anteriores 1, 11, 111 y IV, con estadística de oleaje y espectros a lo largo de Chile continental. No obstante, en la actualidad esta información es de un alto costo y no está disponible en forma pública, lo que contribuye a la asimetrfa existente. Esto último es preocupante, pues el modelado de la propagación de oleaje es frecuente y común en proyectos de íngenierla marítima. Estas propagaciones tienen como objeto obtener estadísticas de climas de oleaje a nivel costero en uno o varios puntos de interés para el desarrollo de un proyecto. En el caso de proyectos portuarios, la altura del oleaje tiene incidencia directa en la evaluación de solicitaciones estructurales, transporte de sedimentos, cotas y otros aspectos del diseno de obras marftimas. Sin embargo uno de los aspectos más sensibles, que puede incluso condicionar la inversión, es la evaluación de la disponibilidad operacional asociada a las condiciones del oleaje, las que inciden en la factibilidad de las maniobras, la eficiencia en la transferencia de carga y los riesgos de daño en elementos de amarre y atraque. Este trabajo de tltulo1 se centra especfficamente en la calibración del modelo de oleaje STWAVE y· la cuantificación de la incertidumbre asociada para la obtención del clima de oleaje a nivel costero, utilizando como medio de aplícación un sector ubicado en la V Región de Chile. 1 La información batimétrica corresponde a una combinación de datos de cartas náuticas SHOA, levantamientos realizados especfficamente para el proyecto y datos batimétricos globales (ETOP01 GEBCO). Estos datos fueron sometidos a un detallado análisis de calidad que permitió corregir y elegir los datos más adecuados para el modelado del oleaje. El Proyecto Undímotriz permitió obtener mediciones de terreno de batimetrra y de oleaje en aguas relativamente profundas con una boya Triaxys y en aguas intermedias con un ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler). Con dicha información se calibró el modelo STWAVE. La efectividad del modelo se determinó comparando sus resultados con as mediciones del oleaje en aguas intermedias y más cercanas a la costa.Ítem Calibración y validación del modelo Wavewatch III V.4.18, para su aplicación en la generación de un reanálisis de oleaje en las costas de Chile.(Universidad de Valparaíso, 2017-07) Hidalgo Luarte, Héctor Renato; Beyá Marshall, JoséEl presente documento, expone el proceso de calibración y validación del modelo WAVEWATCH III V. 4.18, para su aplicación en la generación de un reanálisis de oleaje de a lo menos 20 años para las costas de Chile. Este trabajo fue realizado en el marco del proyecto Fondef-IDeA IT3I20006 “Un Atlas de Oleaje para Chile”, llevado a cabo por la escuela de Ingeniería Civil Oceánica de la Universidad de Valparaíso en colaboración con la Dirección de Obras Portuarias del Ministerio de Obras Públicas, Apuerto ingeniería y el Centro de Investigación y Modelamiento de Fenómenos Aleatorios - Valparaíso. La calibración del modelo fue abordada en tres etapas. La primera consistió en la determinación de la configuración de la malla computacional y batimétrica, cuyos resultados fueran consistentes con las observaciones de instrumentos de medición in-situ y los tiempos de cálculo asociados ella fuesen relativamente bajos. La segunda, en la selección de las parametrizaciones de los procesos físicos contenidos en la ecuación de balance de acción de densidad espectral de oleaje, que permitan representar de mejor manera las condiciones de generación y propagación de oleaje hacia las costas de Chile. Finalmente la tercera etapa abordó la modificación de algunos de los parámetros adimensionales de los procesos físicos más relevantes en aguas profundas y que controlan el crecimiento y disipación de la energía debido a la interacción con el viento. Para comparar los resultados de los escenarios de simulación planteados, se utilizaron 8 boyas distribuidas a lo largo de la costa chilena e información satelital proveniente de 6 misiones. Se planteó una metodología de evaluación del desempeño de los escenarios de simulación cuyo objetivo es la determinación de un único valor, el cual permite estimar la calidad de los datos simulados. Este valor fue denominado “Índice de Desempeño Unitario”, y consiste en una combinación lineal de indicadores estadísticos normalizados sobre la base de un análisis multicriterio, que tiene como objetivo establecer factores de importancia relativa a cada estadígrafo, tipo de análisis y parámetros de oleaje. Los resultados de la primera etapa de calibración, indican que la configuración óptima de la malla batimétrica se encuentra acotada entre las latitudes 65° sur y 65° norte y por las latitudes 110° Este y 60° Oeste y con una resolución de 1° en ambos sentidos. De esta forma, es posible contar con resultados consistentes con las observaciones en tiempos de cálculo cercanos a las 2.2 horas por año de simulación. Los resultados de la segunda dejan en evidencia que la combinación de parametrizaciones físicas que permiten obtener resultados con mejores ajustes a los datos instrumentales, corresponde a los contenidos en el Switch de compilación “Switch_Ifremer1” (Test-11). Éste se encuentra contenido en el paquete de instalación del modelo WAVEWATCH III v.4.18 y considera el método DIA para la cálculo de las interacciones no lineales en aguas profundas, junto con el esquema de crecimiento y disipación de energía del oleaje ST4. Este último fue empleado por el Ifremer en la generación de la base de datos de reanálisis de oleaje global del proyecto IOWAGA. De la última etapa de calibración se concluyó que el modelo forzando con información de la base de datos de reanálisis atmosférico ERA-Interim, genera resultados que representan de mejor desempeño en la descripción del clima medio de oleaje en Chile. De esta misma 13 etapa, y tras el ajuste de coeficientes en algunas de las parametrizaciones físicas contenidas en el Switch_Ifremer1, se concluyó que la configuración de coeficientes por defecto de cada parametrización física, genera resultados que presentan un mejor ajuste y errores más bajos respecto a la información instrumental.Ítem Estudio de la prefactibilidad técnico-económica de alternativas de mejoramiento de las condiciones para la práctica de surf y el control de la erosión en el sector sur de la playa Reñaca(Universidad de Valparaíso, 2016-01) Navarro Salazar, Francisco Antonio; Beyá Marshall, JoséReñaca es considerada uno de los balnearios más importantes a lo largo del país. Esto se ve reflejado en épocas estivales donde existe un gran afluente de turistas y comercio (INE, 2014), donde se disfruta de todo tipo de entretención como deportes, música, eventos y relajo. A pesar del éxito turístico que presenta la playa, esta no cuenta con las mejores condiciones para el baño. La playa se divide en 5 sectores nombrados de forma ascendente de sur a norte, separadas por terrazas/restaurants. El primer sector se encuentra a un costado de la desembocadura del estero de Reñaca, y cada año experimenta una disminución en el ancho de la playa entre abril y julio (Molina, 2014) lo que está relacionado con los sobrepasos invernales durante marejadas que llegan hasta la avenida Borgoño provocando la perdida de arena, molestias en el tránsito y daños a la infraestructura pública, privada y concesionada. Un proyecto de mejoramiento de la playa considerando un aumento de la berma existente y la disipación parcial del oleaje para prevenir la erosión y mejorar las condiciones de baño y surf en el sector sur presentaría beneficios públicos para la municipalidad, la industria inmobiliaria, turística, y la seguridad de los usuarios. El proyecto presenta el estudio e implementación de distintas alternativas de estructuras mediante los métodos de Hearin (2009) y Alday (2014), finalmente se generan diferentes costos con el fin de entregar una variedad de opciones para su implementación.