examen dinamica costera enginyeria de la construcció 2011-12

examen dinamica costera enginyeria de la construcció 2011-12

EXAMEN DINAMICA COSTERA
ENGINYERIA DE LA CONSTRUCCIÓ 2011-12
1er APELLIDO:......................................2º APELLIDO................................... NOMBRE:.................................
1. En una costa en erosión en la que el diámetro de sedimento es d50=0.25 mm se hace una
regeneración artificial con un sedimento con d50=0.4 mm. Si sobre dicha costa incide un oleaje
característico que no cambia debido a dichas obras y queremos ver como puede verse afectado el
transporte longitudinal y para ello utilizamos la fórmula del CERC, ¿en qué costa las tasas de
transporte estimadas serían menores y por qué?. Si se mantiene el ángulo de incidencia constante
y la altura de ola en rotura aumenta el triple ¿qué le ocurrirían a las tasas de transporte
longitudinal suponiendo que las calculases mediante la fórmula del CERC?. Da un valor
cuantitativo a la respuesta y asume válida la aproximación de aguas someras.
En ambas costas las tasas de transporte estimadas serían iguales ya que la fórmula del CERC no
depende del tamaño de sedimento.
Si aumenta la altura de ola en 3 veces manteniéndose constante el resto de parámetros, las tasas
de transporte de sedimento longitudinal según el CERC aumentarían en 32.5 ya que en la
aproximación de aguas someras Sl depende de H2.5 .
2. En una costa en la que el diámetro de sedimento es d50=0.20 mm se hace una regeneración
artificial con un sedimento caracterizado por un d50=0.35 mm. Si sobre dicha costa incide un oleaje
característico que no varía debido a dichas obras ¿qué ocurrirá con respecto a los cambios que
sufriría el perfil de esa playa debido al transporte transversal de sedimento? ¿Cuál sería el efecto
sobre la forma del perfil de la playa?
Al aumentar el tamaño de sedimento de la playa manteniendo constantes las variables que
definen el oleaje aumentaría la estabilidad de la playa dado que aumentaría el número de
condiciones de oleaje que generarían un transporte transversal neto hacia tierra y, por tanto,
favorecerían la recuperación del perfil [si usamos el número de Dean para justificarlo D=H/(wT), al
aumentar el diámetro aumenta la velocidad de caída (w) y disminuye el valor de D].
Al aumentar el diámetro del sedimento aumenta la pendiente de la playa.
3. En dos costas sometidas a erosión incide un oleaje con un ángulo en rotura de 25º con
respecto a la línea de orilla. Para protegerlas, en ambas zonas se construyen dos espigones de
retención total. Si en la costa A el período del oleaje es de 7 s y en la costa B el período es de 4 s
¿Qué costa experimentará la mayor reorientación la línea de orilla y por qué? Asume que no hay
difracción del oleaje.
La reorientación será la misma en ambas playas dado que el ángulo del oleaje en rotura es el
mismo. Al estar la costa limitada por espigones de retención total su situación de equilibrio final
viene dada por una costa paralela al oleaje incidente, momento en el que Sl a lo largo de toda la
orilla vale 0.
4. En una costa A incide un oleaje con Hs = 1 m y Tp = 5 s y en una costa B un oleaje de
características Hs = 2 m y Tp = 5 s. Ambas costas tienen el mismo tipo de sedimento que se
puede caracterizar por d50 = 0.2 mm y wf = 0.23 m/s. ¿En cuál de ellas el perfil de equilibrio
tendrá mayor pendiente y por qué?
En ambas costas el perfil de equilibrio tendrá la misma pendiente ya que el perfil de equilibrio
(perfil de Dean: y = A x 2/3) sólo depende del sedimento que compone el perfil de la playa a través
del parámetro A y, al tener ambas playas el mismo tamaño de sedimento, el perfil de equilibrio
será el mismo.
5. Sobre una playa longitudinalmente uniforme incide un oleaje cuyo transporte longitudinal neto
anual es de 30,000 m3/a. Debido a ello a alguien se le ocurre construir un dique exento (paralelo a
la costa y separado de ésta unos 150 m) que un año después de su construcción ha generado un
depósito en su trasdós de unos 35,000 m3. ¿Qué mecanismos han generado el depósito? ¿Cómo
sería el oleaje en la zona? ¿Cuál sería la forma final de la costa (haz un esquema)?
Las olas al propagarse hacia tierra, al encontrarse con el dique exento se verán modificadas a
través de la difracción. Esta genera en el trasdós una zona abrigada donde la H se reduce y
genera un gradiente de H a lo largo de la costa a la vez que hace disminuir la corriente longitudinal
en la zona abrigada. A consecuencia de ello el sedimento transportado por la corriente longitudinal
por las olas provenientes de ambos lados se depositará en el trasdós a la vez que las corrientes
de gradiente transportarán material hacia la zona abrigada. Dado que la cantidad depositada es
muy similar al Sl neto nos indicaría que es acosta tiene un oleaje cuasi-unidireccional con un Sl
bruto similar Sl neto, generando un depósito asimétrico.
oleaje
dominante
oleaje
secundario
zona de
erosión
zona de
acumulación
línea de
orilla original
H
6. En una costa donde incide un oleaje unidireccional con un ángulo de incidencia de 25 º, se
construye un espigón. La playa a levante (en el lado de donde viene la corriente) avanza unos 25
m y, la playa de poniente retrocede unos 20 m aunque justo en la parte apoyada en el dique, la
costa no retrocede sino que avanza, ¿Cómo puede explicarse este avance?
Este avance se produciría debido al efecto de la difracción del oleaje. El oleaje dominante al incidir
sobre la punta del espigón genera una zona abrigada en el trasdós donde se induce un gradiente
de altura de ola (H decrece hacia el dique). Este gradiente genera a su vez una corriente desde la
zona de mayor H a la de menor H (es decir hacia el dique). Dicha corriente transportaría el
sedimento en dirección hacia el dique (es decir en sentido contrario al inducido por la corriente
longitudinal fuera de la zona de difracción).
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