Tema 2 2 MedidasCampo

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    08-Nov-2015
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marea

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  • Mtodos y tcnicas de toma de datos en ingeniera de costas

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • En general, las fases de la gestin tcnica son dos:

    1- La ordenacin definicin del futuro de las intervenciones

    2- La administracin o mantenimiento continuo de los parmetros funcionales.

    Para la correcta ejecucin de fases es necesario un conocimiento (en trminos estadsticos) de las variables ambientales de entorno

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • En general la ordenacin exige el conocimiento de variables ambientales que servirn de entrada para modelos de prediccin, dado que se trata de decidir usos futuros

    P. Ej. Para disear unas obras de proteccin costera necesitamosdefinir una niveles de cota de inundacin (oleaje y onda larga).

    Conocida la distribucin estadstica de estas en el exterior de las obras, los modelos numrico permite conocer los efectos en las obras y las playas a corto y largo plazo

    Nota: En el mbito cientfico las medidas tambin sirven para desarrollar y calibrar los modelos.

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • La administracin exige monitorizar peridicamente las variables que regulan la funcionalidad del puerto

    P. Ej. La necesidad de asegurar unos anchos mnimos exige realizar levantamientos batimtricos peridicos para verificar dichos anchos y/o decidir realimentar las playas.

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Tipos de variables ambientales a conocer:

    Cuasi-deterministas Aleatorias

    Conocimiento de variables aleatorias:

    Valores medios Valores extremos

    Muestreo de variables aleatorias:

    Escalas espaciales Escalas temporales

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Parmetros funcionales de inters en ingeniera de costas

    Geologa Variacin del fondo = batimetra + rgimen de niveles de mar

    Aterramientos = Corrientes + oleaje + sedimento Oscilaciones en la costa = Oleaje + Onda larga Esfuerzos sobre las estructuras = viento + onda largaAgitacin y resonancia en puertos = Oleaje + Onda larga

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Variables de inters en ingeniera de costas

    Batimetra y naturaleza de fondos Niveles de mar (mareas) Oleaje Onda larga Corrientes Viento Transporte de sedimentos

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Batimetra y naturaleza de fondos

    Fuentes de informacin:

    Preexistente: cartografa de costas (en general de origen militar).

    Nueva: campaa batimtrica a definir:

    Extensin

    Resolucin y nivel de error

    Equipo (teodolito y mira, GPS, ecosonda, ecosonda multihaz, laser aereo, video, etc). Estado del arte: ecosonda multihaz + DGPS + correccin de escora y cabeceo

    Periodicidad (estado inicial o mantenimiento)

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Batimetra y naturaleza de fondosAsignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Niveles de mar (mareas)

    Dos componentes: marea astronmica (determinista) + marea meteorolgica (aleatoria)

    Marea astronmica: en general conocida en todo tramo de costa a travs de sus armnicos.

    Marea meteorolgica: asociada a variaciones de presin y viento.

    Puede conocerse directamente (campaa de campo) o a travs de los fenmenos que la originan (rgimen de vientos y presin) haciendo uso de modelos matemticos

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Niveles de mar (mareas)

    0 100 200 3000.0

    1.0

    2.0

    3.0

    4.0

    5.0

    S

    N

    M

    (

    m

    )

    0 100 200 3000.0

    1.0

    2.0

    3.0

    4.0

    5.0

    S

    M

    A

    (

    m

    )

    0 100 200 300

    Tiempo (horas)

    -0.2

    -0.1

    0.0

    0.1

    0.2

    S

    M

    M

    (

    m

    )

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Marea meteorolgica

    En general interesan los regmenes medios y extremales:Ej. Diseo de cotas de coronacin de paseos martimos

    Fuentes de datos: institutos meteorolgicos, armada, autoridades aeronuticas

    De no haber: campaa de campo

    Para rgimen medio, mnimo un ao de medidas (tomar periodos estacionales)

    Para rgimen extremal, mnimo diez aos de medidas (periodos supraanuales)

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Rgimen de nivelesAsignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Rgimen de nivelesAsignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Niveles de mar: sensores

    Para registrar la posicin instantnea de la superficie del mar:

    Sensores de varilla (resistivos, capacitivos o de contactos)

    Sensores de presin + conductividad + temperatura

    Sensores ultrasnicos

    Sensores de radiofrecuencia

    Sensores de flotador

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Niveles de mar: sensoresAsignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Oleaje

    Para diseo, en general, es necesario conocer los regmenes direcciones medios y extremales.

    Datos preexistentes:

    Regmenes de zonas martimas (atlas de oleaje)Datos visuales de barcos en ruta

    Nuevos datos:

    Campaa de campo (rgimen medio)Instalacin fija (rgimen extremal y administracin de la funcionalidad)

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • OleajeAsignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Oleaje direccional

    Tipos de sensores:

    Boyas de superficieBoyas sumergidas de presin + velocidadSistema de medidas puntualesSensores remotos (radar, estereo-fotografa, video)

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Oleaje escalar

    Tipos de sensores:

    Boyas de superficieBoyas sumergidas (o fondeadas) de presin Sensores remotos (radar, estereo-fotografa, video)

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  • Oleaje escalarAsignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Oleaje escalarAsignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

    Cortesa Rob Holman - OSU

  • Oleaje: campaas

    Oleaje exterior:

    En general basta 1 punto de medidas

    Importa la direccin

    Ha de elegirse a la vista de resultados de modelos matemticos

    Duracin: 1 ao, 10 aos, continuo

    Gestin del sensor: 20 min/hora + alarma, 1 Hz

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Oleaje: campaas

    Oleaje interior:

    Varios puntos de medida junto a estructurals

    No importa la direccin

    Ha de tenerse en cuenta el efecto de reflexin de las estructuras y de las playas

    Duracin: 1 ao, 10 aos, continuo

    Gestin del sensor: 20 min/hora + alarma, 1 Hz

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Onda larga

    Originada de forma natural por grupos de ondas

    En general no importa su direccin

    Debe medirse en antinodos (esquinas)

    Periodos 50-300 s

    Amplitudes O(0.1)

    Sensores: de presin (mov. Cuasi hidrosttico)

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Onda larga

    1:00 1:02 1:04 1:06 1:08 1:10 1:12 1:14 1:16 1:18 1:20 1:22 1:24 1:26 1:28 1:30Tiempo

    2.0

    3.0

    4.0

    5.0

    6.0C

    o

    l

    u

    m

    n

    a

    d

    e

    a

    g

    u

    a

    (

    m

    )

    Burst del 19/2/97 01:00 horasPeriodo de pico: 194 sAmplitud mxima 2.66 m

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Corrientes

    til para el estudio de transporte de contaminantes, sedimentos o renovacin de agua. En casos complementan los datos de ondas largas para estudiar esfuerzos sobre estructuras.

    Su variacin espacial y temporal es grande. Recomendable el estudio mediante modelo numrico calibrado

    Asignatura de Ingeniera Oceanogrfica INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE COSTAS TEMA 2. Mtodos y tcnicas de toma de datos

  • Corrientes: sensores

    Pueden dividirse en Eul