[02] Diseño numérico de cajones antirreflejantes como estructura de protección costera. Aplicación al Puerto Exterior de Punta Langosteira (A Coruña)
Financiadores
Autoridad Portuaria de A Coruña y Xunta de Galicia
Participantes
Universidade de Vigo (Grupo Ephyslab), Fundación Universidade da Coruña
Duración
Noviembre 2016 - Actualidad
Investigadores
Investigador principal: Enrique Peña (proyecto con metodología experimental) y Alejandro Jacobo Cabrera Crespo (proyecto con metodología numérica).
Descripción
Este trabajo es la unión de dos proyectos realizados con metodologías y enfoques diferentes pero con un objetivo principal similar: la propuesta y validación de cajones o dispositivos antireflejantes en dársenas portuarias.
El proyecto realizado para la Autoridad Portuaria consistió en el ensayo en el Canal de Oleaje del CITEEC de 4 elementos con diferentes grados de reflexión para conocer las ventajas y limitaciones de los cajones ya instalados en el Puerto Exterior de Punta Langosteira (A Coruña) y una nueva variante.
El segundo proyecto, dirigido por el Grupo Ephyslab de la Universidade de Vigo, se está desarrollando en la actualidad hasta el año 2018. El objetivo es desarrollar un código para implementar la pala flap con la metodología SPH, comparar los resultados obtenidos en laboratorio, y permitir así que se puedan diseñar y analizar otros dispositivos con nuevas mejoras.
Metodología
Los ensayos experimentales fueron realizados en primer lugar con un dique vertical, como estructura totalmente reflejante y obtener así coeficientes de reflexión prácticamente iguales a la unidad. Posteriormente se trabajó con un dique claraboya, para tener un caso bastante opuesto con una mayor disipación de la energía incidente.
Posteriormente se ensayó el cajón actualmente instalado en uno de los muelles del Puerto Exterior de A Coruña, tanto para periodos cortos como para periodos largos, para conocer su eficiencia en diferentes escenarios. Por último, y como novedad más relevante, se diseñó un cajón antireflejante nuevo, enfocado fundamentalmente a localizaciones con mayores carreras de marea, y con un diseño de las celdas disipadoras en función de múltiplos de longitudes de onda, con un abanico de periodos determinado.
En todos los casos se registraron las alturas de ola (incidente y reflejada), así como las presiones con una malla de sensores representativa. En los cajones también se midieron las subpresiones como elemento de interés para conocer la estabilidad.
El proyecto con modelo numérico comenzó con la modelización del Canal de Oleaje del CITEEC, desarrollando algoritmos para la reproducción correcta de la pala flap de aguas profundas, y de generación del oleaje en las cercanías del cajón. Para ello se ubicaron 14 puntos de control situados en la propia pala, un poco más adelante, a una distancia L (longitud de onda) y a una distancia 2L, así en las inmediaciones del cajón.
Resultados
Los resultados obtenidos con ambos proyectos son de gran interés científico-técnico.
Se ha identificado las limitaciones que tienen los cajones antireflejantes en la disipación de oleaje de largo periodo. Sin embargo, incluso con alturas de ola de cierta entidad, el nuevo dispositivo ofrece un buen funcionamiento en periodos bajos e incluso medios, en comparación con otros dispositivos. En la actualidad se está trabajando en la mejora del sistema de celdas interior para poder aumentar la eficacia del dispositivo.
En el proyecto con modelo numérico, se comparan con los datos experimentales con los ofrecidos por el modelo para, en primer lugar, validar el movimiento de la pala flap que genera el oleaje. A continuación se repite el esquema comparando y calibrando la generación del oleaje enviado desde la pala a la distancia 2L del cajón, y finalmente en la zona de mayor interés junto al mismo. Con estos resultados se ha diseñado una metodología para analizar resultados con los casos reales de estudio (cajón del Puerto Exterior y nuevo dispositivo), y otros que puedan desarrollarse en el futuro.
Agradecimientos
Xunta de Galicia - Convocatoria de Axudas para a consolidación e estruturación de unidades de investigación competitivas e outras accións de fomento - Liña de reforzo de traxectorias emerxentes y Autoridad Portuaria de A Coruña - Programa Operativo FEDER de Investigación, Desarrollo e Innovación
Palabras clave
cajón antireflejante, modelo numérico SPH, modelo físico, agitación
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