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PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR - GIRONA, ESPAÑA ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓN REV. PARTE CONST. FECHA DESCRIPCIÓN POR REV. APROB. A FASE 1 15/04/2014 ESTUDIO DE INGENIERÍA FRP PSM JMP B FASE 2 06/006/2014 ESTUDIO DE INGENIERÍA FRP PSM JMP Cerdanyola del Vallès, Barcelona. Junio de 2014. PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 1 2. MODELADO DE LA SITUACIÓN ACTUAL ................................................................. 3 2.1 Características del programa ............................................................................. 3 2.2 Coeficientes de reflexión .................................................................................... 4 2.3 Fricción con el fondo .......................................................................................... 6 2.4 Definición del dominio ........................................................................................ 6 2.5 Malla .................................................................................................................. 6 3. DATOS DE PARTIDA ................................................................................................. 7 4. RESULTADOS............................................................................................................ 8 4.1 Zonas de interés ................................................................................................ 8 4.2 Figuras............................................................................................................... 9 4.3 Coeficientes de atenuación .............................................................................. 15 5. OPERATIVIDAD PORTUARIA ANUAL ..................................................................... 16 5.1 Altura de ola crítica .......................................................................................... 16 6. CONCLUSIONES FASE I ......................................................................................... 20 7. FASE 2 ..................................................................................................................... 21 7.1 Resultados ....................................................................................................... 22 8. CONCLUSIONES FASE 2 ........................................................................................ 23 Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ i PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR FIGURAS Figura 1. Geometría en planta fase 1 ................................................................................................. 1 Figura 2. Geometría en planta fase 2 ................................................................................................. 2 Figura 3. Coeficientes de reflexión utilizados ...................................................................................... 5 Figura 4. Zonas de atraque de las embarcaciones ............................................................................. 8 Figura 5. Coeficientes de atenuación. Dirección NE......................................................................... 10 Figura 6. Coeficientes de atenuación. Dirección E ........................................................................... 11 Figura 7. Coeficientes de atenuación. Dirección SE ......................................................................... 12 Figura 8. Coeficientes de atenuación. Dirección S ........................................................................... 13 Figura 9. Coeficientes de atenuación. Dirección SO ........................................................................ 14 Figura 10. Coeficientes de atenuación. Dirección SO fase 2. .......................................................... 21 Figura 11. Coeficientes de atenuación. Dirección SO ...................................................................... 24 Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ ii PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR TABLAS Tabla 1. Resumen de los resultados ................................................................................................... 7 Tabla 2. Coeficientes de atenuación ................................................................................................. 15 Tabla 3. Horas de excedencia Zona 1 .............................................................................................. 17 Tabla 4. Horas de excedencia Zona 2 .............................................................................................. 17 Tabla 5. Horas de excedencia Zona 3 .............................................................................................. 17 Tabla 6. Horas de excedencia Zona 4 .............................................................................................. 17 Tabla 7. Horas de excedencia Zona 5 .............................................................................................. 18 Tabla 8. Horas de excedencia Zona 6 .............................................................................................. 18 Tabla 9. Horas de excedencia Zona 7 .............................................................................................. 18 Tabla 10. Horas de excedencia Zona 8 ............................................................................................ 18 Tabla 11. Horas de excedencia Zona 9 ............................................................................................ 19 Tabla 12. Horas de excedencia en todas las zonas. ........................................................................ 19 Tabla 13. Tabla resumen de las horas de excedencia para una altura crítica de 0.4m. .................. 20 Tabla 14. Coeficientes de agitación para las 9 zonas y las 5 direcciones. ....................................... 22 Tabla 15. Coeficientes de agitación para las 9 zonas y las 5 direcciones. ....................................... 22 Tabla 16. Coeficientes de agitación para las 9 zonas y las 5 direcciones. ....................................... 22 Tabla 17. Tabla resumen de las horas de excedencia para una altura crítica de 0.4m. Comparativa entre las 2 fases. ........................................................................................ 23 Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ iii PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR 1. INTRODUCCIÓN Una vez determinadas las características del oleaje en las proximidades del puerto de Tossa (provincia de Girona), se procede a realizar un estudio de penetración del oleaje en el área interior del puerto, con objeto de poder conocer la agitación en el interior del puerto. Para ello, se emplea el modelo numérico MANOLO, desarrollado por la Universidad de Cantabria dónde INHA fue una de las empresas colaborados en el proyecto. El estudio se ha dividido en 2 fases: la primera fase se realizó con la geometría en planta definida en el anteproyecto, no obstante, los niveles de agitación resultaron superiores a los estipulados por la normativa. En estas condiciones aparece la fase 2, en la cual se modifica la planta de la obra para impedir que el oleaje del SO influya en la operatividad. En las siguientes figures se comparan ambas geometrías: Figura 1. Geometría en planta fase 1 Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 1 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR Figura 2. Geometría en planta fase 2 Como se puede apreciar en a figura anterior, en la fase 2 se añade un quiebro al final del dique para proteger el interior del puerto de los oleajes procedentes de S-SO. Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 2 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR 2. MODELADO DE LA SITUACIÓN ACTUAL 2.1 Características del programa El Modelo Avanzado No Lineal de Oleaje (MANOLO) es un modelo de propagación de oleaje y agitación portuaria de última generación cuyo desarrollo se enmarca dentro del ámbito del Convenio de colaboración entre la Universidad de Cantabria, la Universidad de Cornell (USA), CEDEX, Puertos del Estado Español, la Dirección General de Costas, Ports de la Generalitat, la Fundación AZTI, y las empresas INHA, ALATEC, PROES, HIDTMA, IBERINSA, INTECSA, SENER y PROINTEC. El modelo MANOLO integra un modelo numérico para el análisis de la propagación del oleaje y la agitación portuaria, con una serie de propagaciones de pre-proceso de datos de entrada y post-proceso de resultados, los cuales permiten dar un soporte práctico a la correcta aplicación de la metodología de trabajo. El entorno de simulación se ha estructurado en tres módulos fundamentales: el módulo de “Proyecto”, el módulo de “Modelado del terreno” y módulo de “Propagación de oleaje”. El módulo de “Proyecto” es el módulo que gestiona la interfaz y los demás módulos del sistema. El módulo de “Modelado del terreno” permite modificar los contornos del fondo (batimetría) y laterales (acantilados, diques naturales y artificiales, etc.), lo cual es fundamental para estudiar diferentes escenarios dentro de un proyecto. El módulo de “Propagación de oleaje” permite generar las mallas del dominio de estudio para un escenario dado, definir los casos a ser ejecutados, realizar los pases, y la representación de los resultados de las ejecuciones de forma gráfica en el dominio del tiempo y las frecuencias. El módulo de “Propagación de oleaje” de MANOLO contiene un modelo numérico avanzado de propagación de oleaje de última generación que logra simular la agitación y oscilaciones del flujo que interactúa con estructuras naturales o artificiales. Esta herramienta, es de gran ayuda no solo para evaluar las características presentes en instalaciones ya existentes, sino para poder considerar posibles actuaciones o modificaciones en dichas infraestructuras, y predecir el posible comportamiento del flujo bajo una gama prácticamente ilimitada de escenarios. El modelo resuelve las ecuaciones modificadas de Boussinesq, capaz de simular adecuadamente la agitación del oleaje, con la ventaja de contar con algunas de las características indispensables en un buen modelado de la penetración del oleaje en Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 3 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR puertos, a saber, transitoriedad, no linealidad y capacidad de considerar series temporales forzadoras reales y el acoplamiento entre dársenas adyacentes. El fundamento teórico del modelo MANOLO se basa en las ecuaciones completamente no lineales y débilmente dispersivas que pueden ser aplicadas tanto en profundidades intermedias como reducidas Liu (1994), Wei et al. (1995), implementándose finalmente las ecuaciones modificadas débilmente no lineales y débilmente dispersivas de Boussinesq, Nwogu (1993); Woo & Liu (2004a), y Woo & Liu (2004b). Las ecuaciones de gobierno resueltas por MANOLO son las ecuaciones de Boussinesq modificadas, que pueden ser reducidas a las siguientes expresiones: donde: La potencia de estas ecuaciones de gobierno radica en que ofrecen la posibilidad de considerar de manera inherente la interacción entre diferentes componentes frecuenciales del flujo (por ejemplo, onda larga y onda corta), considerando los efectos dispersivos, y los efectos no lineales que se derivan de la transformación e interacción entre dichas componentes energéticas. Los resultados numéricos obtenidos con MANOLO pueden presentarse ya sea mediante mapas bidimensionales de superficie libre o velocidades, o bien con el análisis de series temporales en puntos de control preestablecidos 2.2 Coeficientes de reflexión El coeficiente de reflexión indica el porcentaje de la energía que se refleja cuando la ola impacta en un contorno; varía entre un 0 y un 100% Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 4 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR - 0%: el contorno es totalmente absorbente; no se produce reflexión 100%: la energía del oleaje se refleja completamente. Este es un caso ideal que prácticamente nunca se produce en la realidad. Para determinar los coeficientes de reflexión de los diferentes contornos del dominio se han seguido las recomendaciones del manual del programa Manolo: - Dique en talud: 30% Dique vertical: 75% Acantilado: entre el 20 y el 40% en función de su talud Playa: 0% Contornos en mar que delimitan la zona de estudio: 0% Cabe destacar que estos valores son ligeramente inferiores a los estándar, por ejemplo, el coeficiente de reflexión asociado a un dique vertical suele ser del 90%. En la siguiente figura se muestran los coeficientes de reflexión,0 adoptados para la modelación de la configuración actual: 100%, finalmente Figura 3. Coeficientes de reflexión utilizados Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 5 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR 2.3 Fricción con el fondo Dada la elevada dificultad del calibrado de los coeficientes de fricción por fondo, éstos no se han tenido en cuenta en el presente estudio. La fricción por fondo produce una disminución en la energía del oleaje, y, por tanto, en su amplitud de onda, directamente proporcional a la disminución del calado. Es, por tanto, evidente que al no tener en cuenta este efecto se produce una leve sobrevaloración de los resultados, lo que deja del lado de la seguridad las soluciones de las simulaciones realizadas. 2.4 Definición del dominio Para modelizar correctamente todos los fenómenos involucrados en el proceso de agitación es fundamental definir correctamente el dominio del problema. El dominio está limitado por el contorno interior del puerto y por los acantilados anexos al puerto. Además de estos contornos, se ha definido un semicírculo por donde incide el oleaje. Debido a que la ecuación mild-slope que resuelve el modelo MANOLO es elíptica, el contorno del dominio debe ser cerrado. Por este motivo, también se han tenido que definir contornos ficticios en el mar, que unen cada uno de los extremos del semicírculo de entrada con las fronteras en tierra naturales. Para reproducir correctamente las diferentes direcciones del oleaje se han realizado 3 mallas diferentes. 2.5 Malla El dominio de estudio se ha discretizado en una malla de elementos finitos. El tamaño de los elementos se ha tomado aproximadamente igual a un doceavo de la longitud de onda: ≅ 12 Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 6 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR 3. DATOS DE PARTIDA A continuación se recogen los resultados del estudio de propagación, estos valores se han utilizado como inputs para los pases de agitación. Se muestra tanto el coeficiente de refracción (Kr) como la dirección tras la propagación. H 1 1 1 1 1 Tp 7 6 6 6 6 Dir0 NE (45°) E (90°) SE (135°) S (180°) SO (225°) Kr 0,7 0,9 0,95 0,95 0,95 Dir ( °) 70 95 135 180 222 Tabla 1. Resumen de los resultados Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 7 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR 4. RESULTADOS Una vez calculadas las características del oleaje en la bocana del puerto, se ha analizado mediante modelado numérico la penetración del oleaje en el interior del puerto. 4.1 Zonas de interés Atendiendo a la distribución presentada en la Figura 1 se plantean las siguientes zonas: Figura 4. Zonas de atraque de las embarcaciones Como se observa en la figura anterior, el área que ocupan las zonas es relativamente extensa y el coeficiente de atenuación puede variar dentro de la zona de interés. Para resolver este problema se ha tomado dos coeficientes de agitación: el valor medio y el percentil asociado al 10%. Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 8 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR 4.2 Figuras Se han modelado los 5 casos definidos previamente, con la altura de ola que les corresponde. Para facilitar la comprensión de los resultados y la comparativa entre los diferentes casos se define el coeficiente de atenuación local: , , Donde , , representa el valor de la altura de ola significante en un punto del dominio y , el valor de la altura de ola significante en la entrada del dominio (en la corona). El valor de también se puede interpretar como el valor de la altura de ola significante normalizada, pues representa la altura de ola si el oleaje de entrada fuese unitario. En las siguientes figuras se muestra el coeficiente de atenuación de los casos simulados: Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 9 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR Figura 5. Coeficientes de atenuación. Dirección NE Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 10 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR Figura 6. Coeficientes de atenuación. Dirección E Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 11 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR Figura 7. Coeficientes de atenuación. Dirección SE Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 12 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR Figura 8. Coeficientes de atenuación. Dirección S Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 13 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR Figura 9. Coeficientes de atenuación. Dirección SO Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 14 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR 4.3 Coeficientes de atenuación En la serie de figuras presentadas se destaca como el puerto queda expuesto a los oleajes del Garbí (SO). Este hecho se recoge en la siguiente tabla, donde se muestran los coeficientes de atenuación para cada dirección y para cada zona: Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5 Zona 6 Zona 7 Zona 8 Zona 9 K medio K medio K medio K medio K medio K medio K medio K medio K medio 1-7-NE 0,0511 0,0392 0,0406 0,0404 0,0356 0,0309 0,0267 0,0332 0,0316 1-6-E 0,0381 0,0303 0,0315 0,0376 0,0429 0,0299 0,0200 0,0416 0,0435 1-6-SE 0,0834 0,0565 0,0558 0,0943 0,1115 0,0945 0,1013 0,0903 0,0764 1-6-SE 0,1923 0,1453 0,2006 0,2404 0,2621 0,2368 0,2322 0,2015 0,1930 1-6-SO 0,3332 0,2621 0,2632 0,2446 0,4007 0,2848 0,3403 0,3843 0,3803 Tabla 2. Coeficientes de atenuación Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 15 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR 5. OPERATIVIDAD PORTUARIA ANUAL La operatividad portuaria se define como el número de horas anuales en las que el estado de agitación permite realizar las maniobras de atraque y carga y descarga. Esta definición va ligada a la existencia de unos valores críticos de altura de ola, que para las zonas de estudio varían de acuerdo a las condiciones que se esté considerando, siendo las dos más importantes las asociadas a condiciones de confort, igual a 0.3-0.4 m, y de seguridad, igual a 0.6 m. La altura de ola significante en aguas profundas que produce en el área protegida del nuevo puerto una cierta altura crítica (Hcr) se denominará a partir de este momento máxima altura operativa para dicho nivel de agitación (H0,cr). Por tanto, los valores de Hop se obtienen como: , Donde Kr es el coeficiente de refracción y Ka el coeficiente de atenuación. Obtenidos estos valores, para calcular la probabilidad total de que se presente una ola con una altura igual o superior a H0,cr, se multiplica, para cada sector direccional del oleaje, la probabilidad condicionada obtenida de los ajuste Weibull, por la probabilidad P(dir), de que el oleaje se presente en ese mismo sector: 12 5.1 !exp %& ' , ) &( + * , - ./ 0 365 24 Altura de ola crítica En base a la ROM 2.0-11 y a la ROM 3.1-99 se distingue entre dos situaciones: • • Acciones transversales: Hcr = 20 centímetros Acciones longitudinales: Hcr = 40 centímetros En un primer cálculo se analizará la operatividad portuaria para una agitación crítica de 0.4m por considerarse muy conservador un límite operativo de 20 cm. Los resultados se muestran a continuación a través de un conjunto de tablas que contienen las horas de excedencias obtenidas para las diferentes zonas: Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 16 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR Dir NE E SE S SO Hcr (m) 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 P (dir) 23,2% 12,1% 11,0% 14,6% 14,3% Kr 0,7 0,9 0,95 0,95 0,95 Ka,medio H0 P excedencia 0,05 11,2 0,00% 0,04 11,7 0,00% 0,08 5,1 0,00% 0,19 2,2 0,81% 0,33 1,3 8,20% Horas de excendencia anuales: N° horas 0 0 0 10,38 102,5 113 Tabla 3. Horas de excedencia Zona 1 Dir NE E SE S SO Hcr (m) 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 P (dir) 23,2% 12,1% 11,0% 14,6% 14,3% Kr 0,7 0,9 0,95 0,95 0,95 Ka,medio H0 P excedencia 0,04 14,6 0,00% 0,03 14,7 0,00% 0,06 7,5 0,00% 0,15 2,9 0,10% 0,26 1,6 2,89% Horas de excendencia anuales: N° horas 0 0 0 1,33 36,1 37 Tabla 4. Horas de excedencia Zona 2 Dir NE E SE S SO Hcr (m) 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 P (dir) 23,2% 12,1% 11,0% 14,6% 14,3% Kr 0,7 0,9 0,95 0,95 0,95 Ka,medio H0 P excedencia 0,04 14,1 0,00% 0,03 14,1 0,00% 0,06 7,5 0,00% 0,20 2,1 1,05% 0,26 1,6 2,95% Horas de excendencia anuales: N° horas 0 0 0 13,37 36,8 50 Tabla 5. Horas de excedencia Zona 3 Dir NE E SE S SO Hcr (m) 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 P (dir) 23,2% 12,1% 11,0% 14,6% 14,3% Kr 0,7 0,9 0,95 0,95 0,95 Ka,medio H0 P excedencia 0,04 14,1 0,00% 0,04 11,8 0,00% 0,09 4,5 0,00% 0,24 1,8 2,69% 0,24 1,7 1,99% Horas de excendencia anuales: N° horas 0 0 0 34,35 24,9 59 Tabla 6. Horas de excedencia Zona 4 Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 17 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR Dir NE E SE S SO Hcr (m) 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 P (dir) 23,2% 12,1% 11,0% 14,6% 14,3% Kr 0,7 0,9 0,95 0,95 0,95 Ka,medio H0 P excedencia 0,04 16,1 0,00% 0,04 10,4 0,00% 0,11 3,8 0,01% 0,26 1,6 3,94% 0,40 1,1 14,89% Horas de excendencia anuales: N° horas 0 0 0 50,26 186,1 236 Tabla 7. Horas de excedencia Zona 5 Dir NE E SE S SO Hcr (m) 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 P (dir) 23,2% 12,1% 11,0% 14,6% 14,3% Kr 0,7 0,9 0,95 0,95 0,95 Ka,medio H0 P excedencia 0,03 18,5 0,00% 0,03 14,9 0,00% 0,09 4,5 0,00% 0,24 1,8 2,51% 0,28 1,5 4,31% Horas de excendencia anuales: N° horas 0 0 0 32,00 53,9 86 Tabla 8. Horas de excedencia Zona 6 Dir NE E SE S SO Hcr (m) 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 P (dir) 23,2% 12,1% 11,0% 14,6% 14,3% Kr 0,7 0,9 0,95 0,95 0,95 Ka,medio H0 P excedencia 0,03 21,4 0,00% 0,02 22,2 0,00% 0,10 4,2 0,00% 0,23 1,8 2,28% 0,34 1,2 8,85% Horas de excendencia anuales: N° horas 0 0 0 29,14 110,6 140 Tabla 9. Horas de excedencia Zona 7 Dir NE E SE S SO Hcr (m) 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 P (dir) 23,2% 12,1% 11,0% 14,6% 14,3% Kr 0,7 0,9 0,95 0,95 0,95 Ka,medio H0 P excedencia 0,03 17,2 0,00% 0,04 10,7 0,00% 0,09 4,7 0,00% 0,20 2,1 1,08% 0,38 1,1 13,18% Horas de excendencia anuales: N° horas 0 0 0 13,74 164,7 178 Tabla 10. Horas de excedencia Zona 8 Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 18 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR Dir NE E SE S SO Hcr (m) 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 P (dir) 23,2% 12,1% 11,0% 14,6% 14,3% Kr 0,7 0,9 0,95 0,95 0,95 Ka,medio H0 P excedencia 0,03 18,1 0,00% 0,04 10,2 0,00% 0,08 5,5 0,00% 0,19 2,2 0,83% 0,38 1,1 12,77% Horas de excendencia anuales: N° horas 0 0 0 10,62 159,6 170 Tabla 11. Horas de excedencia Zona 9 En la siguiente tabla se resumen los resultados: Zona 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Horas excedencia 113 37 50 59 236 86 140 178 170 Tabla 12. Horas de excedencia en todas las zonas. Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 19 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR 6. CONCLUSIONES FASE I Se ha considerado una altura de ola crítica de 0.4m (límite de permanencia en muelle) en base a la ROM 2.0-11 y a la ROM 3.1-99. Para estas condiciones, el número de horas de excedencia se limita a 40 horas anuales. Zona 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Horas excedencia 113 37 50 59 236 86 140 178 170 Tabla 13. Tabla resumen de las horas de excedencia para una altura crítica de 0.4m. En los resultados presentados se evidencia que los valores de operatividad son superiores a los recomendados debido al bajo grado de protección que ofrece el dique frente al oleaje del Suroeste (Garbí). Lo anterior se comprueba viendo que la principal aportación a la desviación de horas anuales se debe principalmente a dicha dirección de oleaje. Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 20 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR 7. FASE 2 Con el objetivo de mejorar la seguridad de las embarcaciones amarradas sin reducir la capacidad del puerto ni modificar la geometría de la bocana se alarga el dique 88 metros y se añade un quiebro al final del tramo. En la siguiente figura se muestra la simulación realizada para la dirección crítica, la SO: Figura 10. Coeficientes de atenuación. Dirección SO fase 2. Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 21 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR 7.1 Resultados Se han repetido las agitaciones de las direcciones S y SO, en la siguiente tabla se detallan los coeficientes de atenuación obtenidos: Dir NE E SE S SO Ka,1 0,05 0,04 0,08 0,11 0,19 Ka,2 0,04 0,03 0,06 0,09 0,16 Ka,3 0,04 0,03 0,06 0,17 0,23 Ka,4 0,04 0,04 0,09 0,20 0,20 Ka,5 0,04 0,04 0,11 0,15 0,24 Ka,6 0,03 0,03 0,09 0,19 0,23 Ka,7 0,03 0,02 0,10 0,17 0,25 Ka,8 0,03 0,04 0,09 0,11 0,22 Ka,9 0,03 0,04 0,08 0,10 0,20 Tabla 14. Coeficientes de agitación para las 9 zonas y las 5 direcciones. A partir de estos coeficientes y considerando la altura de ola umbral de 40 centímetros resultan las siguientes alturas de ola en aguas profundas: Dir NE E SE S SO Zona 1 11,2 11,7 5,1 3,8 2,2 Zona 2 14,6 14,7 7,5 4,8 2,7 Zona 3 14,1 14,1 7,5 2,4 1,8 Zona 4 14,1 11,8 4,5 2,1 2,1 Zona 5 16,1 10,4 3,8 2,7 1,8 Zona 6 18,5 14,9 4,5 2,2 1,8 Zona 7 21,4 22,2 4,2 2,4 1,7 Zona 8 17,2 10,7 4,7 3,7 1,9 Zona 9 18,1 10,2 5,5 4,1 2,1 Tabla 15. Coeficientes de agitación para las 9 zonas y las 5 direcciones. Por último, a partir de los ajustes Weibull definidos en el estudio de clima medio, se calcula la probabilidad de excedencia en términos de número de horas al año. Dir NE E SE S SO Total Zona 1 0,0 0,0 0,0 0,1 4,6 4,7 Zona 2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,9 0,9 Zona 3 0,0 0,0 0,0 5,4 16,6 22,0 Zona 4 0,0 0,0 0,0 13,3 7,8 21,2 Zona 5 0,0 0,0 0,1 2,2 20,2 22,5 Zona 6 0,0 0,0 0,0 9,9 17,2 27,1 Zona 7 0,0 0,0 0,0 5,3 30,7 36,0 Zona 8 0,0 0,0 0,0 0,1 12,9 13,0 Zona 9 0,0 0,0 0,0 0,0 7,5 7,6 Tabla 16. Coeficientes de agitación para las 9 zonas y las 5 direcciones. Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 22 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR 8. CONCLUSIONES FASE 2 Al modificar la geometría de la planta se ha cumplido con el objetivo: proteger la dársena del puerto de los oleajes del Garbí. En la siguiente tabla se comparan las 2 fases simuladas: Zona Fase 1 Fase 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Promedio 112,8 37,4 50,2 59,3 236,4 85,9 139,7 178,4 170,2 118,9 4,7 0,9 22,0 21,2 22,5 27,1 36,0 13,0 7,6 17,2 Tabla 17. Tabla resumen de las horas de excedencia para una altura crítica de 0.4m. Comparativa entre las 2 fases. La zona crítica es la 7, con un total de 36 horas de excedencia. Este valor es inferior al límite estipulado por la ROM de 40 horas anuales. De modo que se valida la geometría propuesta. Para comparar la eficacia de la nueva sección, en la siguiente figura se compara el pase de la dirección SO para las 2 fases: Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 23 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR Figura 11. Coeficientes de atenuación. Dirección SO Proyecto Básico de Adscripción del nuevo Puerto de Tossa de Mar - Girona, España Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 5: ESTUDIO DE AGITACIÓ 24