Laboratorio de Puertos y Costas
Como respuesta a la demanda de la Sociedad a sus técnicos, la Ingeniería Oceanográfica en general, y la Ingeniería de Puertos y Costas en particular, se enfrentan ante la necesidad de estudiar, proyectar y construir en un medio, el marino, complejo y dinámico. Con referencia al campo de la experimentación, con las instalaciones construidas en el CITEEC se tiene capacidad para la realización de los ensayos siguientes:
- Ensayos estructurales a gran escala bajo la acción de oleaje medio o extremal.
- Estudio en planta del comportamiento de diques, dársenas y playas.
- Ensayos de rías, estuarios, grandes puertos y formas litorales. Hidrodinámica y contaminación. Para la realización de ensayos en modelos reducidos se dispone de un canal y una dársena con capacidad para generar oleaje aleatorio real y corrientes.
Ámbitos de aplicación
- Puertos: diseño en planta. Agitación interior por oleaje. Efectos de ondas largas y corrientes en dársenas y canales. Acceso, maniobra y atraque de buques. Esfuerzos en puntos de anclaje y defensas.
- Costas: morfodinámica litoral. Transporte de sedimentos y cambios en la línea de costa a corto y largo plazo. Diseño y evolución de la planta y el perfil de playas. Defensa de costas.
- Rías y estuarios: hidrodinámica. Fenómenos de transporte y difusión. Contaminación de las aguas, fondos y línea de costa.
- Estructuras: estabilidad de diques rompeolas, verticales y mixtos. Comportamiento de pantalanes, plataformas y muelles. Respuesta de estructuras flotantes, sumergidas y apoyadas en el fondo ante la acción del oleaje.
Ports and coasts wave basin
The wave basin has full dimensions of 33 x 34 x 1.2m (length, width, height), with two different wave generation systems:
Multidirectional wave generation system with active absorption:
Shovel width: 0.44m, wave front: 25m.
This area of the wave basin has dimensions of 33 x 26 x 1.2m and is equipped with a Multidirectional Wave System. This wave basin allows you to locate different coastal protection structures adapted to each particular case. In the contours there are dissipative beaches to avoid reflections.
Unidirectional wave generation system with active absorption for 2D waves.
Shovel width: 4m, wave front: up to 30m.
Currently, the second area of the wave basin has dimensions of 33 x 4 x 1.2m, becoming a wave channel. It also has a platform for placing models and improve the wave generation conditions.
Within these facilities, the following equipment is available that allows the construction and performance of tests on the physical model of port structures:
- Eight section blades [4 x 1.2] m capable of generating 0.35 m maximum wave height with a depth of 0.7 m. They can work all at once or in groups of up to 3 blades.
- Two wave generation and absorption systems. The first of these is the AWACS 2D system for active absorption of reflected waves ( AWACS DHI ) with a shovel and regular / random generation software DHI Wave Sinthesizer The second is the AWASYS developed by the University of Aalborg and is capable of generating the movement of the blades and the absorption of the waves reflected in 3D.
- Different programs for data acquisition and processing. Currently, WaveLab commercial software is available and, in addition, several proprietary development programs that can be adapted to each of the situations studied in the laboratory.
- Three hoists for the movement of semi-heavy materials of up to 2.5 Tn inside the wave basin.
Wave flume
The channel has dimensions of 70x3x3m (length, width, height) with two independent and complementary wave generation systems.
Waves generating blade in Shallow Waters: (shallow waters) of section [3x3] m, capable of generating waves up to 0.7m with a depth up to 2m.
Shovel generating waves in Deep Waters: (deep waters) to generate waves below 0.3m with a depth of 2.25m of water.
In this way, an optimal working range is obtained in the canal, being able to reproduce from large waves in shallow waters on work scales close to reality, to waves phenomena present in deep waters avoiding possible scale effects.
In addition, the channel has a height-adjustable platform along 10 sections of 3m. This structure allows to adjust the bathymetry and the draft required to ensure the correct execution of the tests.
Like the previous installation, the Wave flume has the following equipment that allows the construction and conduct of studies:
- Two systems for generating and absorbing 2D waves. The first of these is the AWACS 2D system for active absorption of reflected waves ( AWACS DHI ) with a shovel and regular / random generation software DHI Wave Sinthesizer . The second is the AWASYS system for generating regular and spectral waves with active absorption of reflected waves developed by the University of Aalborg.
- Different programs for data acquisition and processing. Currently, WaveLab commercial software is available and, in addition, several proprietary development programs that can be adapted to each of the situations studied in the laboratory.
- A bridge crane for movement of loads 10 Tn .
Current Wave Channel
The wave-current channel is 25m long, 0.8m wide and 0.6m high and has a wave generation system and another current generation system.
This installation has the following equipment:
- A section shovel [0.6 x 0.6] m for the generation of waves.
- A regular/random wave generation system DHI Wave Sinthesizer.
- A current generating system: Hydraulic circuit and pump capable of recirculating flow rate 8 l/s and 32 l/s.
- Different programs for data acquisition and processing. Currently, commercial software WaveLab is available and, in addition, several proprietary development programs that can be adapted to each of the situations studied in the laboratory .
Instrumentation available for the 3 laboratories
The available instrumentation is as follows:
- Hardware for acquisition of 16 analog channels from the blades to the control panel.
- High-speed data acquisition equipment of 128 channels and 1.2 GS / s.
- 46 water level sensors 0.7 m long, with the possibility of connecting to the generator system itself, for continuous recording of level variations.
- 50 piezoresistive sensors for continuous pressure recording (DRUCK / GEMS) of ranges from 70 mbar to 400 bar. Conditioned for the NI data acquisition system.
- 4 Sontek / Nortek acoustic Doppler three-dimensional speedometers, two computers for data processing, and two external units for data storage in field applications.
- 32 TEKSCAN 100lb compression tensile sensors.
- 6 cameras for motion recording through image tracking techniques.
- 4 laser distance meters Dimetix
- 4 load cells IP68 2 of 20t and 2 of 50t for the measurement of forces in moorings.
- 2 speed profilers for use in Signal Processing DOP2000 laboratory.
- 1 Particle Image Speedometer (PIV) LaVision Flowmaster 3D with equipment to do Laser Induced Fluorescence (LIF), allowing concentrations and velocities to be measured simultaneously. Availability of 3 cameras of 2 Mpx and 1 Mpx. Acquisition speed of 10 Hz. Laser of 450 mJ of power. Application in physical models of hydraulic engineering, including discharge flows by emissary, brines or stratified flows.
- 18 1-D load cells for measuring stress in anchors.
- 1 load cell with 4-gdl (degrees of freedom) for shear measurement and moment in structures.
- 4 point load cells (Model 1250 - Vishay) to measure static and dynamic forces at a fixed point.
- 8 accelerometers for motion recording of models not fixed to the bottom.
- 8 water level sensors for measuring 1.3 m long waves.
- 1 ultrasonic sensor to measure water levels (30 - 500 mm).
Instrumentación
Entre la instrumentación disponible hay 40 sensores de nivel de agua, con posibilidad de conexión al propio sistema generador para el registro en continuo de variaciones de nivel. Además pueden utilizarse 4 sensores piezorresistivos para el registro en continuo de presión (DRUCK), acondicionados para el sistema de adquisición de datos. El sistema cuenta con el hardware necesario para la adquisición de 16 canales analógicos desde las palas al panel de control.
También se dispone de 8 sensores de nivel de agua para la medida de oleaje de 1.3 m de longitud y 3 perfiladores ADP para medida en campo y en laboratorio, con sistema de almacenamiento de datos sumergible y frecuencia de trabajo de 5 MHz
Awacs
Sistema de control activo de absorción de olas, que permite un control total de las olas generadas, sin afectarle la incidencia de olas reflejadas producidas por los elementos a ensayar o el propio medio del ensayo. El sistema utiliza como referencia unos sensores alojados en la parte delantera de la pala que genera la ola, para poder responder a las necesidades del ensayo. Es capaz de trabajar tanto con olas regulares como irregulares
Sensor de Altura de Ola
Sensores para poder medir, tanto nivel de agua, como altura ola. Vienen acompañados de un módulo que realiza la fución de alimentación, adquisición y verificación de hasta 8 sensores.
Sensores de Presión
Sensores de última generación de alta precisión, empleados para el control de niveles en un medio líquido. Son totalmente sumergibles en diferentes medios tales como: ríos, mares o diferentes líquidos. Existen diferentes modelos según el rango de niveles en el que se quiera trabajar.
Especificaciones
Perfilador Doppler
Perfilador de corrientes de alta calidad. Con el, gracias al Efecto Doppler, se pueden medir velocidades 3d del agua en diferentes franjas de altura en un rango de 110m. Está diseñado para reducir al mínimo culquier tipo de interferencias a la hora de realizar la medición, y mostrar de una forma sencilla y eficaz los datos obtenidos.
Especificaciones
Velocímetro Doppler
Medidor de velocidades 3D de alta resolución en un punto. No necesita reVerificación. Para la medición de la velocidad del agua, utiliza un pricipio físico conocido como Efecto Doppler, según el cual si la fuente de un sonido está en movimiento, en relación con el receptor, la frecuencia del sonido recibida es diferente a la emitida.
Perfilador Altura de Ola
Perfilador acústico que, además de obtener velocidades 3D en diferentes rangos de altura de agua, es capaz de proporcionar la altura de cualquier tipo de ola. Su diseño lo hace ideal para realizar mediciones durante largos períodos de tiempo y en condiciones de olaje y fuertes corrientes.
Sonda Batimétrica
Ecosonda diseñada para realizar reconocimientos del suelo marino, equipada con un transductor de 210Khz y un DGPS (GPS Diferencial). Con una capacidad de trabajo de unas 30 horas, es capaz de registrar posición y profunfidad con una gran precisión. Es configurable para realizar correciones de medición, proporcionándole datos de las mareas.
Especificaciones
Sensores de Calado
Sensores para poder medir, tanto nivel de agua, como altura ola. Vienen acompañados de un módulo que realiza la fución de alimentación, adquisición y verificación de hasta 8 sensores
Velocímetros de Imagen
También llamado P.I.V., calcula la velovidad según la posición de las partículas. Las ilumina con un haz láser, fotografía su posición y vuelve a repetir el mismo procedimiento. Con las dos fotografías, puede calcular el espacio que ha recorrido en el tiempo entre foto y foto y por tanto su velovidad.
Las obras de ampliación de las instalaciones del Puerto Exterior de Punta Langosteira (A Coruña) engloban la construcción de un contradique, localizado enfrente del dique principal, y que permite dotar de mejores condiciones para la operatividad en la dársena portuaria.
En este proyecto se realizan los ensayos en modelo físico para la validación de la variante propuesta por las empresas SATO-OHL y DRAGADOS al diseño base del Dique Oeste del Puerto Exterior de Punta Langosteira (A Coruña), para su presentación en la correspondiente licitación.
Para mejorar las condiciones de abrigo del interior del Puerto Exterior de Punta Langosteira, la Autoridad Portuaria de A Coruña ha propuesto la ampliación del contradique existente. Con el fin de presentar una alternativa viable al proceso de licitación, la empresa FCC propuso el presente estudio cuya finalidad era la optimización del diseño base de la Autoridad Portuaria.
El dique de Bermeo ha tenido a lo largo de su historia sucesivas modificaciones en su diseño y estabilidad, tanto en el manto de protección como en el espaldón, ocasionando la realización de diferentes actuaciones de mantenimiento sobre el mismo. La empresa TYPSA tras el concurso licitado por el Gobierno Vasco ha valorado el estado actual del dique y definido una serie de obras de adecuación que permiten al dique aumentar su vida útil.
La marina de Port D´Aro (Girona) ha tenido problemas de estabilidad del manto en los últimos años, que se pretenden solucionar con un nuevo proyecto y estructura de protección. Para ello, Enginyería Reventos ha diseñado una solución para ampliar la bocana y aumentar la estabilidad del dique principal.
Las estrategias de mantenimiento y prolongación de la vida útil de las estructuras portuarias son elementos necesarios dado el decisivo papel económico y social de los puertos. El trabajo realizado por el Grupo de Ingeniería del Agua y del Medio Ambiente (GEAMA) de la Universidade da Coruña, y el Grupo de Investigación en Geotecnologías Aplicadas (GEOTECH) de la Universidade de Vigo, desarrolla una nueva metodología que permite definir estrategias de monitorización y mantenimiento de los diques en talud.
Este proyecto de investigación ha tenido como objetivo principal la determinación de la estabilidad hidráulica de morros protegidos con mantos monocapa de cubípodos en diques en talud.
Como parte de la ampliación de las instalaciones del Puerto Exterior de Langosteira, se requiere la construcción de un contradique que mejore las condiciones de agitación en el puerto y sirva de protección a la toma de agua de la central de Sabón de Gas Natural-Fenosa.
Como parte del proceso de licitación de la primera fase de construcción del contradique del Puerto de Punta Langosteira, la empresa SATO-OHL realizó unos ensayos en las instalaciones del CITEEC con el objetivo de optimizar la solución del diseño y proponiendo la utilización del cubípodo como pieza de protección.
Ante la reciente entrada en servicio del Puerto Exterior de Punta Langosteira, en Septiembre de 2012, la Autoridad Portuaria de A Coruña (APAC) plantea un análisis completo para la caracterización del comportamiento de un buque atracado en el Muelle Transversal de dichas instalaciones y la identificación de los agentes forzadores que actúan sobre él.
La eficiencia de un puerto puede verse determinada en gran medida por los movimientos que presente un buque atracado, bajo diferentes condiciones de oleaje y de trabajo (situación de la carga, tipo de buque, etc.). Estos movimientos pueden llegar a ciertos umbrales críticos y provocar interrupciones en las tareas de carga o descarga, o en la propia maniobra de amarre.
Durante el año 2015, el Puerto Exterior de Punta Langosteira ha experimentado cambios sustanciales en su geometría. La construcción del nuevo contradique constituye la principal modificación. Ante esta perspectiva, la Autoridad Portuaria de A Coruña, a través del desarrollo del proyecto SmartPort A Coruña, persigue la creación de un conjunto de herramientas que hagan más competitivas y seguras las instalaciones.
El presente estudio surge del interés mostrado por Portos de Galicia en realizar un proyecto de investigación aplicada para la búsqueda de un diseño óptimo de diques flotantes, que pueda asegurar una adecuada protección de los puertos deportivos localizados en las diferentes rías gallegas frente a periodos de oleaje de viento.
El objetivo del presente proyecto ha sido el análisis hidrodinámico y estructural del conjunto de diques flotantes construido en el complejo denominado Marina Coruña (A Coruña, España).
El objetivo de este proyecto fue conocer las capacidades de disipación del oleaje del nuevo modelo de dique flotante diseñado por SF Marina. En concreto, se realizaron ensayos en modelo físico del prototipo SF1000BW, de 10 metros de ancho, con una configuración en dos filas de módulos paralelas separadas entre ellas 70 m, con una profundidad de 30 m.
La complejidad de todos los fenómenos hidrodinámicos y turbulentos presentes en la interacción entre los diques flotantes, sus sistemas de unión y anclajes, y el propio oleaje hacen necesario la realización de ensayos en modelo físico para determinar con total precisión el comportamiento de los mismos.
La ampliación y mejora de las instalaciones en el Puerto do Xufre (Isla de Arousa, Pontevedra), requiere la construcción de un dique flotante de 160 m, para el abrigo frente a oleaje de viento de la zona de profesionales de la dársena. El diseño estructural de dicha estructura propuesto por Portos de Galicia consiste en 8 módulos de hormigón fondeados al fondo marino mediante elastómeros.
La utilización de pantallas como estructuras de defensa de la costa ha sido frecuente desde hace muchos años, buscándose en la actualidad alternativas de disipación y reflexión del oleaje incidente más eficaces respecto a las soluciones clásicas, y con menor impacto ambiental.
El objetivo de este proyecto fue analizar una nueva tipología de pantalla fijada al fondo como estructura de disipación de oleaje. Para el estudio se analizaron los parámetros más importantes del funcionamiento hidráulica de este tipo de obras, como la porosidad, la profundidad relativa y los pares de valores altura de ola / periodo.
Uno de los principales problemas que pueden presentar estructuras como los diques flotantes es el fallo de las uniones entre cada uno de los módulos. El estudio del dique flotante del puerto de Aguete surge del interés mostrado por Portos de Galicia en el conocimiento en detalle de los esfuerzos de los diques flotantes del Puerto de Aguete, tanto en las líneas de fondeo como en las uniones entre módulos, así como el comportamiento de la estructura como conjunto.
El objetivo del presente proyecto fue determinar la erosión máxima producida la interacción entre los pilares y las corrientes de marea en el proyecto de ampliación de la terminal de gas natural de Dahej, situada en el Golfo de Cambay (India)
El objetivo del presente proyecto es la caracterización detallada del proceso de mezcla entre un vertido hiperdenso procedente de una planta desalaldora y el medio receptor mediante modelización física. El estudio de este fenómeno es complejo y constituye un gran reto científico en la ingeniería hidráulica actual, dada la multitud de variables que intervienen: diseño del dispositivo, condiciones hidrodinámicas, etc.
El principal objetivo de este proyecto experimental, promovida por Aguas de Galicia, era analizar la eficiencia de varios emisarios submarinos actualmente en operación en las rías gallegas, y proponer mejoras de diseño para futuras infraestructuras de vertidos. El estudio fue realizado en un consorcio liderado por la empresa Serumano.
El objetivo de este proyecto fue caracterizar de forma detallada las condiciones hidrodinámicas en ríos con tramos meandriformes en condiciones de avenida, con la finalidad de diferenciar la potencia de la corriente en cauce central y llanuras de inundación.
