Oleaje, Buques Y Darsenas

OLEAJE

Se define como oleaje a todas las ondas en el océano, cuya generación primordialmente es por viento, y que poseen un período de 3 a 33 [Seg]. Dependiendo de la zona de generación, se pueden clasificar dos tipos de oleaje:

• SWELL: El oleaje de tipo SWELL es también llamado oleaje de mar de fondo, la particularidad de este tipo de oleaje es que a medida que el tren de ondas se propaga, este tiende a ordenarse, por lo tanto cuando este llega a la línea de costa lo hace con períodos altos, y tiende a ser ordenado.

• SEA: El oleaje de tipo SEA, también es llamado oleaje de generación local, este es el oleaje más cercano a la zona de generación, y tiende a ser muy desordenado. A medida que el oleaje se propaga este tiende a ordenarse por lo que se transforma en oleaje de tipo SWELL.

Generalmente en Chile encontramos los siguientes tipos de oleaje:

• SWELL SW: Los ciclones extra-tropicales en latitudes 30° a 70° pueden generar olas muy grandes, especialmente durante los meses de invierno. Las olas tienen períodos de 8 a 14 [Seg].

• SWELL NW: AL igual que en el caso anterior el oleaje es generado en latitudes 30° a 70° pero norte, las olas poseen períodos de 14 a 25 [Seg].

EFECTOS DEL OLEAJE EN DÁRSENAS

Cuando el olaje se acerca a la costa o llega a una bahía, puerto, o cualquier estructura que permita un semiconfinamiento de agua, se generan diversos fenómenos que afectan tanto la propagación del tren de ondas como también el sitio de análisis. Estos fenómenos son:

• Asomeramiento: El Asomeramiento es el fenómeno que se desarrolla a medida que el tren de ondas se propaga hacia aguas someras, lo que conlleva a una disminución de la velocidad del grupo de ondas, y a un aumento de la altura de este.

• Refracción: La refracción explica lo que sucede con las velocidades dentro del frente de oleaje a medida que este avanza, es decir dentro de un mismo frente de oleaje pueden existir distintas velocidades, provocando que este cambie su dirección, generalmente cuando un tren de ondas se acerca a la línea de costa a cierta dirección respecto a esta, por efecto de refracción el olaje tiende a hacerse paralelo a los veriles de fondo, en las bahías la refracción explica la acumulación de sedimentos en algunos sectores de esta.

• Difracción: La difracción es el proceso en que la energía del oleaje se trasfiere lateralmente en forma perpendicular a la dirección de propagación, está estrechamente relacionada a los “obstáculos” con los que se puede encontrar el olaje, en el caso de estructuras de abrigo, la difracción explica el efecto del oleaje a medida que este se adentra en la estructura, es decir la parte de la estructura que está más afectada por el oleaje incidente posee altura de ola mayores a las partes más alejadas de este.

• Reflexión: La reflexión trata la superposición de ondas, cuando el oleaje se encuentra con algún objeto de frente. Se produce reflexión cuando una ola se refleja en una pared vertical o cuando esta posee alguna pendiente, el período de la ola se mantiene constante, además a medida que la pendiente se acentúa, la reflexión es mayor y la disipación de energía es menor.

Analizando el efecto del oleaje dentro de una dársena, se encuentra la resonancia de ondas, esta se genera cuando un oleaje de período similar al de oscilación de la estructura de abrigo, excita a la masa de agua, generando una amplificación en forma de ondas estacionarias, provocando serios daños dentro de la estructura como también a las embarcaciones dentro de ella.

COMPORTAMIENTO DEL BUQUE FRENTE AL OLEAJE

Cuando el buque navega, la acción del empuje de las olas contra el casco genera pares escorantes, e inmediatamente se opone a este un par adrizante, el resultado de estos esfuerzos son los movimientos de balance. Cuando el balance es lo suficientemente grande, la estabilidad del buque se ve fuertemente comprometida.

Dependiendo de la magnitud y las direcciones de las fuerzas externas del oleaje sobre el buque, se pueden presentar 6 tipos de movimientos, tanto de traslación como de rotación.

Movimientos Traslacionales

• Movimiento vertical de ascenso y descenso (Arfada)

• Movimiento lateral a ambas bandas (Deriva)

• Movimiento

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