Modelado físico y numérico de la interacción de ondas enfocadas con un dique vertical con banqueta baja

• Covarrubias-Contreras, B. Rodrigo ^[1] ; Torres-Freyermuth, Alec ^[1] ; López-González, José ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional Autónoma de México

     Universidad Nacional Autónoma de México

     México

     
• Localización: Tecnología y Ciencias del Agua, ISSN-e 2007-2422, Vol. 12, Nº. 2 (marzo-abril de 2021), 2021, págs. 111-156
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Physical and numerical modeling of focused wave interactions with a low mound breakwater
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  • español

    Las ondas enfocadas, fenómeno que ocurre en el océano, son responsables del fallo de estructuras localizadas costa afuera. Existen pocos trabajos enfocados en su estudio en zonas cercanas a la costa. En el presente trabajo se analizó la estabilidad y funcionalidad de un dique vertical con banqueta baja en presencia de ondas enfocadas. Para ello, se realizaron ensayos en un canal de oleaje. Mediciones de superficie libre, presiones, subpresiones y rebase fueron utilizadas para validar un modelo numérico que resuelve las ecuaciones RANS. Las predicciones de rebase y presiones/subpresiones máximas del modelo numérico presentaron diferencias promedio con respecto a las mediciones de 10 y 8 %, respectivamente. De manera posterior, el modelo numérico se utilizó para evaluar el papel de la posición relativa de la estructura. Por último, se compararon los resultados del modelo físico con formulaciones semiempíricas, y se encontraron diferencias significativas en rebase ( 100 %), y en presiones y subpresiones (88 %). Este estudio demuestra que el uso de modelos tipo RANS es una alternativa a las clásicas formulaciones semiempíricas, pues se comparan mejor con las mediciones durante este tipo de fenómenos.

  • English

    Focused waves are a well-known phenomenon that occur in the ocean and can be responsible of offshore structure failure. However, less efforts have been devoted to improve its understanding in the nearshore. This work aims to investigate low-mound breakwater structure stability and functionality associated to transient wave groups. Laboratory experiments were conducted in a wave flume. Free-surface elevation, pressures, and overtopping measurements were employed to validate a numerical model based on the RANS equations. The numerical model predicts the pressures and overtopping with an average relative error of 10 and 8 %, respectively. Subsequently, the numerical model was employed to evaluate the role of the relative structure position with respect to the theoretical focused point. Finally, the physical model results are compared with semi-empirical formulations, finding significant differences for both wave overtopping ( 100 %) and pressure/sub-pressure (88 %) estimates. This work demonstrates that RANS models are an alternative to the classic formulations that failed to predict stability and functionality during these phenomena.