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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
Formas de representar estados de mar
H
-
T
-
D
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
Además de H, T, D, la forma espectral del oleaje puede ser
determinante en:
Respuesta de sistemas costeros
Eficiencia de
y
Esfuerzos sobre
dispositivos de recuperación
de energía undimotriz
INTRODUCCIÓN
Representación de estados de mar: Espectros sintéticos
H, T, D

•
Estudio detallado y sistemático
•
Trabajar con Set de param.
Manejables y no redundantes
Espectro sintético JONSWAP
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
Hasselmann et al (1973)
α = 0.0081
fm = 0.3 hz
Mar de viento
γ = 3.3
Hm0 ~ 0.55 m
σa = 0.07
Tp ~ 3.3 seg
σb = 0.09
INTRODUCCIÓN
JONSWAP (1973)
PM (1964)
DATOS DE OLEAJE Y PROCESO DE INFORMACIÓN
≈ -150 m
Jun 11 – Jul 13
Catastro del recurso energético asociado al oleaje para el apoyo a la
evaluación de proyectos de generación de energía undimotriz
DATOS DE OLEAJE Y PROCESO DE INFORMACIÓN
D ∈ [0° - 360°]
f ∈ [0.030 - 0.375] hz
T ∈ [2.6 – 33.3] seg
Δt = 1 hr (20 min)
Jun 2011
Jul 2013
t
ΔD = 3°
Δf = 0.005 hz
DATOS DE OLEAJE Y PROCESO DE INFORMACIÓN
Este estudio
% Excedencia
100%
80%
60%
40%
20%
0%
0%
10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80%
% Energia total de modos secundarios
Scott et al (2002)
DATOS DE OLEAJE Y PROCESO DE INFORMACIÓN
≤ 20% peak
2
R ≥ 0.9
RESULTADOS
Variación del Parámetro γ según parámetros característicos del oleaje
RESULTADOS
Estadísticos e histograma de resultados del parámetro γ
16%
100%
14%
90%
80%
70%
60%
8%
50%
6%
40%
Frecuencia
30%
4%
F. Acumulada
20%
2%
10%
0%
0%
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
More
Frecuencia [%]
10%
-> 27% mas
-> [40 - 9]% menos
γ
Frecuencia acumulada [%]
12%
Media = 4.2
Mediana [2 - 3]
Rango [0.67 - 301]
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:
•
•
•
Distintos γ
->
->
<>
Hmax.
menor dispersión direccional
producto de la refracción o difracción.
JONSWAP modificado f(hs, Tp, *) - fuera de su rango de
aplicación (1<γ< 7).
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
50
0.25
45
0.2
35
30
0.15
25
20
0.1
15
10
0.05
5
0
0
0
0.2
0.4
0.6
Frecuencia [hz]
0.8
1
1.2
Densidad de energía [m2/hz]
Densidad de energía [m2/hz]
40
COMENTARIOS Y CONCLUSIONES
DATOS DE OLEAJE Y PROCESO DE INFORMACIÓN
RESULTADOS
360°
Estadísticos (media / varianza / N° datos) del parámetro γ según Hm0,
Tp y Dp
270°
180°
𝑯𝒎𝟎 ≥ 3.5 m.
𝑯𝒎𝟎 ≤ 3.5 m.