Abstract:
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[ANGLÈS] Harbour agitation is a phenomenon consisting on the oscillation of waves found inside a
harbor. It becomes important when the incident waves have a big height, and a
frequency close to that of the harbor basins. This phenomenon, that affects harbors
around the world, can generate violent oscillatory movements of the semi-closed waters.
Consequences can be damage to structures or boats, and operativity problems,
generating important economic losses. Working with the wave predictions, together
with the harbor agitation predictions, we can avoid damage, as well as guarantee the
user’s safety.
In this graduation thesis, a pre-operational system for the harbor agitation of Port Fòrum
of Barcelona is presented. The system works through a finite difference numerical
model, of the Boussinesq type. This model can simulate the principal physical
phenomena that occur when waves arrive to and into the harbor, with a low
computational cost.
To resolve this model in finite differences, the creation of a mesh is required, by
defining the bathymetry and domain of the study area. In addition, it requires to be
calibrated comparing their results with measurements, recorded by a directional buoy
located in front of the study domain. From the buoy data a number of cases have been
selected.
Model results have been compared with data recorded these wave gauges, located at
strategic points inside the harbour. The model results show a reasonable level of
agreement with the measurements.
Finally, once the model has been calibrated, two solutions have been proposed and
tested, in order to reduce the agitation within the harbour. |
Abstract:
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[CASTELLÀ] La agitación portuaria es un fenómeno que consiste en la oscilación de ondas que se
encuentran dentro de un puerto. Cobra importancia cuando el oleaje incidente tiene una
elevada altura, o una frecuencia cercana a la que tienen las dársenas del puerto. Este
fenómeno que afecta a escala global, puede producir movimientos oscilatorios violentos
del agua semi-cerrada. Las consecuencias pueden ser daños en las estructuras y
embarcaciones, o pueden generar problemas en la operatividad del puerto, llevando a
pérdidas económicas. Teniendo en cuenta las predicciones del mar, y de la agitación en
los puertos, se pueden evitar daños y garantizar la seguridad de los usuarios.
En esta tesina se presenta un sistema pre-operacional de predicción del estado de
agitación del Port Fòrum de Barcelona. El trabajo se realiza mediante un modelo
numérico en diferencias finitas, del tipo Boussinesq. Dicho modelo puede simular los
principales fenómenos físicos que ocurren cuando llega el oleaje al puerto y a su
interior, con un bajo coste computacional.
Para la resolución del modelo mediante diferencias finitas, se requiere la creación de
una malla, mediante la discretización del dominio y la batimetría de la zona de estudio,
requiriendo el calibrado de varios parámetros del puerto y del oleaje incidente. Se ha
utilizado los datos recogidos por una boya direccional delante del dominio de estudio,
determinando a partir de ellos un abanico de casos a estudiar.
Los resultados han sido validados mediante la comparación con los datos recogidos por
tres lectores de nivel ubicados en puntos estratégicos del interior del puerto. Se han
obtenido resultados parecidos, con un nivel de error aceptable.
Finalmente, una vez calibrado el modelo, se ha procedido a proponer dos alternativas para
reducir la agitación interior. |