CONTROL DE EROSIÓN COSTERA Es importante señalar que existe una relación entre la potencia, la altura significativa de la ola y el periodo, descrita por la ecuación de PiersonMoskowitz, que se puede expresar gráficamente según la figura 12. De igual forma las olas se pueden clasificar en tres grandes grupos en función del período de duración: • Olas de periodo largo de 5min a 24 h • Olas de gravedad de 1 a 30 segundos • Olas capilares de menos de 0,1 segundo La energía de las olas oceánicas es enorme, incluso la fracción de la energía que es potencialmente explotable es muy grande comparada con el consumo actual de electricidad en el mundo. Se han realizado diversos estudios con el propósito de estimar el potencial mundial. Se estima la energía mundial explotable es de 2 TWh año y que las aguas europeas son capaces de cubrir más del 50% del consumo total de potencia en el continente. SOLICITACIONES QUE SE GENERAN SOBRE EL TALUD DEL LITORAL En las regiones costeras bajas, los diques marinos diseñados con el objetivo de gestionar la erosión de la costa y prevenir las inundaciones del mar (Murphy et al., 2002), suelen ser las estructuras de defensa costera más comunes e importantes. La rotura de las olas sobre el talud litoral es uno de los problemasmás importantes a investigar por los ingenieros especializados en fenómenos costeros. Es bien sabido que los tipos de rotura en los taludes o diques marinos incluyen: derrame, de hundimiento y sobretensión. La rotura violenta de una ola arbolada (plunging breaker) es el fenómeno de ruptura de olas más dramático en el que la ola se enrosca y la energía de la ola se disipa, lo que resulta en una alta presión de impacto en la pendiente del talud. Por lo tanto, la presión de impacto debido a la ruptura de las olas es una de las principales cargas Fig. 12. Valores de la potencia en kW/m (Pierson-Moskowitz), en función de la altura y el período de la ola (Fernández Díez, 2011). sobre el talud, lo que puede provocar fallas en los taludes bajo olas extremas. Sin embargo, el rompimiento de olas es un fenómeno complejo que aún no se comprende completamente (Liiv, 2001), especialmente en las regiones de rodillos y salpicaduras donde se arrastran burbujas de aire de alta intensidad (Kiger y Duncan, 2012; Lim et al., 2015). Así, la mayoría de los trabajos de investigación sobre la presión de impacto en diques marinos u otras estructuras de protección costeras, como TECCO® Cell o pilotes, se basan en experimentos de laboratorio o investigaciones de campo. En las últimas décadas, un número creciente de estudios se han centrado en la dinámica y la cinemática del Fig. 13. Fuerza y presión de impacto (Naue, 2022). rompimiento de olas a partir de la simulación numérica. Según se puede apreciar en la figura 13, por lo general el punto de impacto sobre el talud litoral de inclinación α se produce a una altura ZA ligeramente por debajo del nivel de agua en calma d. Esta fuerza de impacto es cuasi concentrada, sigue la forma de una campana de gaussmuy estrecha, que la convierte en una presión debido a que actúa en un área, esta presión alcanza un valor máximo en el momento del impacto y se amortigua en el tiempo. Existen varias aproximaciones a la determinación de presión de impacto, la fórmula de Morison se ha utilizado ampliamente para calcular las fuerzas 34
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