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.
Dársena de Puertos y costas
La dársena tiene unas dimensiones completas de 33 x 34 x 1.2m (largo, ancho, altura), con dos sistemas diferentes de generación de oleaje:
Sistema Multidireccional de generación de oleaje con absorción activa:
Anchura de pala: 0.44m, frente de oleaje: 25m.
Esta zona de la dársena tiene dimensiones de 33 x 26 x 1.2m y está dotada de un Sistema Multidireccional de oleaje. Esta dársena permite ubicar diferentes estructuras de protección costera adaptadas a cada caso particular. En los contornos existen playas disipativas para evitar reflexiones.
Sistema Unidireccional de generación de oleaje con absorción activa para oleajes 2D.
Anchura de pala: 4m, frente de oleaje: hasta 30m.
En la actualidad esta segunda zona de la dársena tiene dimensiones de 33 x 4 x 1.2m convirtiéndose en un sistema de generación de oleaje.
Se dispone de una plataforma para ubicar los modelos y mejorar las condiciones de generación de oleaje.
Dentro de estas instalaciones se dispone del siguiente equipamiento que permite la construcción y realización de ensayos en modelo físico de estructuras portuarias:
- Ocho palas de sección [4 x 1.2] m capaces de generar 0.35 m de altura máxima de ola con profundidad de 0.7 m. Pueden funcionar todas a la vez o por grupos de hasta 3 palas.
- Dos sistemas de generación y absorción de oleaje. El primero de ellos es el sistema AWACS 2D de absorción activa de oleaje reflejado (AWACS DHI) con una pala y el software de generación regular/aleatoria DHI Wave Sinthesizer. El segundo es el AWASYS desarrollado por la Universidad de Aalborg y que es capaz de generan el movimiento de las palas y la absorción del oleaje reflejado en 3D.
- Diferentes programas de adquisición y procesado de datos. En la actualidad se dispone del software comercial WaveLab y, además, de varios programas de desarrollo propio que se pueden adaptar a cada una de las situaciones que se estudian en el laboratorio.
- Tres polipastos para el movimiento de materiales semipesados de hasta 2.5 Tn en el interior de la dársena.
Canal de Oleaje
El canal tiene unas dimensiones de 70x3x3m (largo, ancho, altura) con dos sistemas de generación de oleajes independientes y complementarios.
Pala de generación de oleaje en Aguas Someras: (shallow waters) de sección [3x3] m, capaz de generar olas de hasta 0.7m con una profundidad hasta 2m.
Pala de generación de oleaje en Aguas Profundas: (deep waters) para generar olas inferiores a 0.3m con una profundidad de 2.25m de agua.
De esta manera, se obtiene un óptimo rango de trabajo en el canal, pudiendo reproducir desde grandes oleajes en aguas someras en escalas de trabajo cercanas a la realidad, hasta fenómenos de oleaje presentes en aguas profundas evitando posibles efectos de escala.
Además, el canal dispone de una plataforma regulable en altura a lo largo de 10 tramos de 3m. Esta estructura permite ajustar la batimetría y el calado necesario para asegurar la correcta ejecución de los ensayos.
Al igual que la anterior instalación, el Canal de Oleaje dispone del siguiente equipamiento que permite la construcción y realización de estudios:
- Dos sistemas de generación y absorción de oleaje 2D. El primero de ellos es el sistema AWACS 2D de absorción activa de oleaje reflejado (AWACS DHI) con una pala y el software de generación regular/aleatoria DHI Wave Sinthesizer. El segundo es el sistema AWASYS de generación de oleaje regular y espectral con absorción activa de oleaje reflejado desarrollado por la Universidad de Aalborg.
- Diferentes programas de adquisición y procesado de datos. En la actualidad se dispone del software comercial WaveLab y, además, de varios programas de desarrollo propio que se pueden adaptar a cada una de las situaciones que se estudian en el laboratorio.
- Un puente grúa para movimiento de cargas de 10 Tn.
Canal de Ola Corriente
El canal de ola-corriente tiene 25m de longitud, 0.8m de ancho y 0.6m de altura y dispone de un sistema de generación de oleaje y otro sistema de generación de corrientes.
Dicha instalación dispone de los siguientes equipamientos:
- Una pala de sección [0.6 x 0.6] m para la generación de oleaje.
- Un sistema de generación de oleaje regular/aleatoria DHI Wave Sinthesizer.
- Un sistema generador de corrientes: Circuito hidráulico y bomba capaces de recircular caudal de 8 l/s y 32 l/s.
- Diferentes programas de adquisición y procesado de datos. En la actualidad se dispone del software comercial WaveLab y, además, de varios programas de desarrollo propio que se pueden adaptar a cada una de las situaciones que se estudian en el laboratorio.
Instrumentación disponible para los 3 laboratorios
La instrumentación disponible es la siguiente:
- Hardware para adquisición de 16 canales analógicos desde las palas al panel de control.
- Equipo de adquisición de datos de alta velocidad de 128 canales y 1,2 GS/s.
- 46 sensores de nivel de agua de 0.7 m de longitud, con posibilidad de conexión al propio sistema generador, para el registro en continuo de variaciones de nivel.
- 50 sensores piezorresistivos para el registro en continuo de presión (DRUCK/GEMS) de rangos comprendidos entre 70 mbar a 400 bar. Acondicionados para el sistema de adquisición de datos NI.
- 4 velocímetros tridimensionales Doppler acústicos Sontek/Nortek, dos ordenadores para el procesado de los datos, y dos unidades externas para el almacenamiento de los datos en aplicaciones de campo.
- 32 sensores TEKSCAN de tracción compresión de 100lb.
- 6 cámaras para el registro de movimientos a través de técnicas de seguimiento por imagen.
- 4 distanciómetros láser Dimetix
- 4 células de carga IP68 2 de 20t y 2 de 50t para la medición de esfuerzos en amarres.
- 2 perfiladores de velocidad para uso en laboratorio Signal Processing DOP2000.
- 1 Velocímetro de Imagen de Partículas (PIV) LaVision Flowmaster 3D con equipamiento para hacer Fluorescencia Inducida por Láser (LIF), permitiendo medir concentraciones y velocidades simultáneamente. Disponibilidad de 3 cámaras de 2 Mpx y 1 Mpx. Velocidad de adquisición de 10 Hz. Láser de 450 mJ de potencia. Aplicación en modelos físicos de ingeniería hidráulica, incluyendo flujos de vertido por emisario, salmueras o flujos estratificados.
- 18 células de carga 1-D para la medida de esfuerzos en anclajes.
- 1 célula de carga con 4-gdl (grados de libertad) para la medida de cortante y momento en estructuras.
- 4 células de carga de fuerzas puntuales (Modelo 1250 – Vishay) para medir fuerzas estáticas y dinámicas en un punto fijo.
- 8 acelerómetros para el registro de movimiento de modelos no fijados al fondo.
- 8 sensores de nivel de agua para la medida de oleaje de 1.3 m de longitud.
- 1 sensor ultrasónico para medir niveles de agua (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.
