Post on 28-Jan-2016
VARIACIÓN DEL PARÁMETRO DE ACENTUACIÓN DEL MÁXIMO
DEL ESPECTRO SINTÉTICO JONSWAP - AJUSTADO A MEDICIONES
DE OLEAJE FRENTE A LAS COSTAS DE CHILE CENTRAL
Ignacio Beyá M.Instituto Nacional de Hidráulica
José Beyá M.Escuela de Ingeniería Civil Oceánica
Universidad de Valparaíso
Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718
“Catastro del recurso energético asociado a oleaje para el apoyo a la evaluación de proyectos de generación de energía Undimotriz”
INTRODUCCIÓN
Swell o mar de fondo
Sea waves o mar de viento
INTRODUCCIÓN
H - T - D
Formas de representar estados de mar
INTRODUCCIÓN
H - T - D
INTRODUCCIÓN
Además de H, T, D, la forma espectral del oleaje puede ser determinante en:
Movimiento de barcos y esfuerzos sobre sistemas de amarre Operatividad de puertos
Impactos sobre infraestructura costera
INTRODUCCIÓN
Respuesta de sistemas costeros
dispositivos de recuperación de energía undimotriz
Además de H, T, D, la forma espectral del oleaje puede ser determinante en:
Eficiencia dey
Esfuerzos sobre
INTRODUCCIÓN
Representación de estados de mar: Espectros sintéticos
Espectro sintético JONSWAP
• Estudio detallado y sistemático
• Trabajar con Set de param. Manejables y no redundantes
H, T, D
Hasselmann et al (1973)
Mar de viento
Hm0 ~ 0.55 m
Tp ~ 3.3 seg
INTRODUCCIÓN
Origen del espectro sintético JONSWAP
Ajuste a Mediciones en Atlántico Norte
PM (1964) - Mar completamente desarrollado
Mediciones en Mar del Norte y experimentos en lab.
JONSWAP (1973) - incluye Mar limitado por fetch
α = 0.0081
fm = 0.3 hz
γ = 3.3
σa = 0.07
σb = 0.09
INTRODUCCIÓN
JONSWAP (1973)
PM (1964)
DATOS DE OLEAJE Y PROCESO DE INFORMACIÓN
Catastro del recurso energético asociado al oleaje para el apoyo a la evaluación de proyectos de generación de energía undimotriz
≈ -150 mJun 11 – Jul 13
DATOS DE OLEAJE Y PROCESO DE INFORMACIÓN
t
D [0° - 360°] ∈ ΔD = 3°
f [0.030 - 0.375] hz ∈ Δf = 0.005 hz
T [2.6 – 33.3] seg ∈
Δt = 1 hr (20 min)
Jun 2011
Jul 2013
DATOS DE OLEAJE Y PROCESO DE INFORMACIÓN
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80%0%
20%
40%
60%
80%
100%
% Energia total de modos secundarios
% E
xced
enci
a
Scott et al (2002)Este estudio
DATOS DE OLEAJE Y PROCESO DE INFORMACIÓN
≤ 20% peak2
R ≥ 0.9
RESULTADOS
Variación del Parámetro γ según parámetros característicos del oleaje
RESULTADOS
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
4.5 5
5.5 6
6.5 7
7.5 8
8.5 9
9.5 10
10
.5 11
11
.5 12
12
.5 13
13
.5 14
14
.5 15
Mo
re
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Frecuencia
F. Acumulada
γ
Fre
cue
nci
a [%
]
Fre
cue
nci
a a
cum
ula
da
[%]
Media = 4.2 -> 27% masMediana [2 - 3] -> [40 - 9]% menos Rango [0.67 - 301]
Estadísticos e histograma de resultados del parámetro γ
RESULTADOS
RESULTADOS
30 % mas bajo que el valor medio
obtenido por Hasselman (1973)
COMENTARIOS Y CONCLUSIONES
1.- El rango obtenido para el parámetro γ es superior a los propuestos en la literatura. (98% < γ=10).
2.- Gran dispersión de este parámetro
Lo anterior puede tener implicancias en:
• -> <> Hmax.
• ->
• JONSWAP modificado f(hs, Tp, *) - fuera de su rango de aplicación (1<γ< 7).
menor dispersión direccional producto de la refracción o difracción.
Distintos γ
COMENTARIOS Y CONCLUSIONES
Las diferencias entre los resultados de este estudio en comparación con los obtenidos por otros investigadores se puede atribuir principalmente a:
• El tipo de mediciones de oleaje analizado. Mar de fondo – Mar de viento
• Metodología de ajuste de parámetros: 3 parámetros – 5 parámetros.
COMENTARIOS Y CONCLUSIONES
Finalmente como tema de investigación y desarrollo futuro se propone:
• Ampliar Red de mediciones - geográficamente y de largo plazo.
• Ampliar el análisis - parámetro de forma σ - dispersión direccional – otros espectros sintéticos.
• Estudiar en mayor detalle la implicancia de la forma espectral en ingeniería de costas.
• Revisar casos de marejadas históricas importantes y entregar valores de los parámetros de forma espectral.
• Revisar casos especiales, en particular oleaje NW.
GRACIAS
Ignacio Beyá M.
Instituto Nacional de Hidráulica
COMENTARIOS Y CONCLUSIONES
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
Frecuencia [hz]
De
nsi
da
d d
e e
ne
rgía
[m2
/hz]
De
nsi
da
d d
e e
ne
rgía
[m2
/hz]
COMENTARIOS Y CONCLUSIONES
DATOS DE OLEAJE Y PROCESO DE INFORMACIÓN
RESULTADOS
≤ 3.5 m.
≥ 3.5 m.
Estadísticos (media / varianza / N° datos) del parámetro γ según Hm0, Tp y Dp
18
0°
36
0°
225°
270°
315°