Evaluación de la sensibilidad en el diseño de obras marítimas condicionadas por la acción del oleaje, una aplicación a defensas costeras
| dc.contributor.advisor | Molina Pereira, Mauricio | |
| dc.contributor.author | Molina Vargas, Nelson Andrés | |
| dc.date.accessioned | 2022-08-03T22:13:24Z | |
| dc.date.available | 2022-08-03T22:13:24Z | |
| dc.date.issued | 2021-05 | |
| dc.description.abstract | El presente trabajo tiene como finalidad evaluar la sensibilidad de un diseño de obras marítimas a través de la caracterización de los estudios de condiciones naturales. La sensibilidad se obtiene cuantificando, mediante el pre-diseño de una defensa costera, la variación de parámetros y/o metodologías que integran las etapas comunes en los proyectos de obras marítimas. Con base a información de proyectos que involucran el diseño de obras marítimas, se identificaron y seleccionaron los estudios comunes para este tipo de infraestructura, destacando como condiciones naturales relevantes: batimetría, oleaje, marea, y niveles del mar. La obtención de resultados comienza con el desarrollo de un análisis batimétrico integral, fundamentado en la construcción de dos batimetrías con variada resolución que permiten, evaluar y cuantificar las diferencias que induce la falta de información batimétrica en la propagación de los modelos de oleaje propuestos para la zona de estudio, obteniéndose por ejemplo, diferencias máximas de hasta 28 [m] en el campo de las profundidades (entre una batimetría y otra), diferencias de profundidad que no se ven reflejadas al momento de utilizar las batimetrías como herramientas de propagación en modelos de oleaje para la estimación de parámetros de diseño, destacando como desigualdades máximas en este ítem (alturas de diseño) valores de 0.10 [m] de altura de ola entre una batimetría y otra. El oleaje, por otra parte, se abordó mediante los estudios de clima medio y extremo tanto en aguas profundas como para el sitio de interés. Del clima medio, se obtuvo una caracterización completa de los parámetros que conforman este fenómeno, expuestos a través de representaciones graficas como histogramas, tablas de incidencia, y rosas de oleaje. En cuanto al estudio de clima extremo, se estiman los valores de mayor energía que presenta la estadística, que posteriormente, son evaluados como parámetros de diseño. De este último punto es posible destacar la comparación metodológica realizada en la selección de eventos extremos en aguas profundas versus en el sitio de interés, donde, del total de 36 eventos seleccionados son 17 los considerados como extremos en aguas profundas y que no son identificados como tales en el sitio de interés, mientras, 15 eventos seleccionados como extremos en el sito de interés no son tomados en cuenta en el análisis realizado en aguas profundas. Estos resultados permiten corroborar que la metodología de evaluación de eventos extremos en aguas profundas y posterior propagación, presenta diferencias en las alturas de ola calculadas, subestimando y sobreestimando este parámetro dependiendo de las características que se le asignan al oleaje propagado. La marea, se determina considerando las componentes astronómicas y meteorológicas que la conforman, obteniéndose como resultado parámetros que integran los niveles convencionales de diseño. En este análisis la mayor discrepancia de valores ocurre en el residuo meteorológico dependiendo de la metodología utilizada para la caracterización de este fenómeno. Al plantear una metodología que involucre un análisis de valores extremos en función de un periodo de retorno, se obtiene una sobreelevación por efectos meteorológicos de 0.71 [m] y 0.79 [m] para los periodos de retorno de 25 y 50 años respectivamente, mientras de la determinación de los efectos individuales que conforman la marea meteorológica (por presión atmosférica y viento) se obtienen correcciones de - 0.16 [m] asociada a “buen tiempo” y de +0.07 [m] para una condición de “temporal”. Se desarrollan dos metodologías para la estimación de los niveles de diseño. La primera consiste en la conformación de un nivel sobre la base de los parámetros obtenidos en los estudios de condiciones naturales, nivel de diseño denominado “Convencional” y de valores 3.44 [m] NRS para el periodo de retorno de 25 años y de 4.19 [m] NRS para el periodo de retorno 50 años. La segunda metodología permite la obtención de un nivel de diseño designado como “Probabilístico” y se fundamenta a través de funciones paramétricas denominadas cópulas. De este nivel se obtienen valores de 2.14 [m] NRS para el periodo de retorno de 25 años y de 2.22 [m] NRS para el periodo de retorno 50 años. Para comprender el comportamiento del oleaje en la zona rompiente y obtener valores de altura de ola al pie de la estructura se utilizó la formulación de Goda (2000), empleada a partir de una combinación de valores de alturas de olas propagadas al sitio de interés y los niveles de diseño convencional y probabilístico para periodos de retorno de 25 y 50 años (parámetros resultantes de las variaciones metodológicas planteadas en párrafos anteriores). Los resultados obtenidos para esta sección dan cuenta de alturas de olas de diseño para una condición post rompiente y progresiva, calculadas para una cota de profundidad de -2.0 [m] NRS. Finalmente, cada combinación obtenida al variar parámetros y/o metodologías es evaluada y cuantificada para una defensa costera a través de su diseño de estabilidad e hidráulico, y proyectado mediante el diseño de un dique en talud. Un ejemplo de lo mencionado anteriormente se resume en una comparación de secciones tipo de defensa costera, donde “A” representa una configuración diseñada para un escenario de periodo de retorno de 50 años, Batimetría Completa y nivel de diseño convencional y “B” representa una configuración para un escenario de periodo de retorno de 50 años, Batimetría Modificada y nivel de diseño convencional (ver Figura 47), otro ejemplo es comparar secciones donde “A” representa una configuración diseñada para un escenario de periodo de retorno de 50 años, Batimetría Completa y nivel de diseño convencional y “B” representa una configuración para un escenario de periodo de retorno 50 años, Batimetría Completa y nivel de diseño probabilístico (ver Figura 48). | en_ES |
| dc.facultad | Facultad de Ingeniería | en_ES |
| dc.identifier.citation | Molina Vargas N.A. (2021). Evaluación de la sensibilidad en el diseño de obras marítimas condicionadas por la acción del oleaje, una aplicación a defensas costeras [Tesis de pregrado, Universidad Valparaíso]. | en_ES |
| dc.identifier.uri | http://repositoriobibliotecas.uv.cl/handle/uvscl/4698 | |
| dc.language.iso | es | en_ES |
| dc.publisher | Universidad de Valparaíso | en_ES |
| dc.subject | OBRAS MARITIMAS | en_ES |
| dc.subject | OLEAJE | en_ES |
| dc.subject | BATIMETRIA | en_ES |
| dc.title | Evaluación de la sensibilidad en el diseño de obras marítimas condicionadas por la acción del oleaje, una aplicación a defensas costeras | en_ES |
| dc.type | Tesis | en_ES |
| uv.catalogador | MAQ ING | en_ES |
| uv.departamento | Escuela de Ingenieria Civil Oceanica | en_ES |
| uv.notageneral | Ingeniero Civil Oceánico | en_ES |
| uv.profesorinformante | González Pacheco, Eduardo | |
| uv.profesorinformante | Escobar, Sebastián |
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