INSTITUTO POLITECNICO NACIONA NACIONAL L ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA UNIDAD PROFESIONAL ZACATENCO
HIDRAULICA MARITIMA
ALUMNO: DÁVILA CRUZ JESÚS PROFESOR: JOSE JOAQUIN MOKAY ORTEGA GRUPO: ACV1
31/AGOSTO / 2011
Refracción Definición
La refracción tiene lugar cuando un tren de ondas incidiendo oblicuamente sobre la costa encuentra un cambio de profundidad. En ese caso una parte del frente de la onda viaja en aguas más someras y por tanto, con menor celeridad que el resto dando lugar a un cambio de dirección. Análogamente, en presencia de una corriente, puede producirse un retraso de parte del frente con el consiguiente cambio de dirección. Por lo tanto, la refracción puede ser debida al efecto del fondo o a la presencia de una corriente (U. Cantabria, 2000). La refracción es un efecto que cuando el oleaje se traslada a aguas someras, el cambio de profundidad causa una disminución en la celeridad y como consecuencia su longitud disminuye y su altura aumenta. Generando un cambio de dirección del frente de oleaje, haciéndose paralelo a las líneas batimétricas. (CFE, 1983). Viendo que varios autores llegan a la misma conclusión, se llega a una definición clara del fenómeno. La refracción es un fenómeno que modifica el oleaje, es decir cuando el oleaje se propaga de aguas profundas a aguas intermedias y posteriormente a poco profundas, van disminuyendo su celeridad, longitud de la ola y aumenta su altura. También se presenta un cambio de dirección del oleaje y el frente de ola se reorienta conforme al contorno del fondo. Este cambio de dirección se puede estudiar trazando los rayos perpendiculares a la cresta de una ola como muestra la figura (1), (CIGEFI, 2003).
Figura 1. Diagrama de Refracción de oleaje.
Difracción Definición
Es un fenómeno de transferencia de energía lateral a lo largo de la cresta de la ola cuando esta es interrumpida en su recorrido parcialmente por una barrera natural o artificial (isla, rompeolas, escollera, etc.) ver figura (2), donde se muestran algunos ejemplos de la forma en que se presenta la difracción. (CFE, 1983).
Figura 2. Diagramas de difracción Cuando el oleaje pasa por el extremo de una barrera la energía se reduce al dispersarse dentro de una zona llamada de penumbra, en forma circular. En el caso de una barrera discontinua como es la entrada a un puerto, el proceso de difracción se produce en ambos extremos de los rompeolas que la forma en este último la energía del oleaje decrece más rápidamente, hacia el interior. Una solución utilizando la teoría lineal, fue desarrollada por Penny y Price para ondas incidentes sobre el extremo de un rompeolas, en donde su modelo matemático define 4 zonas importantes, las cuales de describen a continuación mediante la figura (3) (CFE, 1983). 1.
La primera zona está comprendida 0 < θ < θ 1; es una zona donde no hay oleaje o bien la altura del mismo es muy pequeña y menor de un valor preestablecido, por ejemplo la altura difractada es menor a un décimo de la altura incidente, H D < 0.1H. Cuando el ángulo es menor de 90°esta zona no e xiste. Es llamada zona de sombras.
2.
La segunda zona está comprendida θ1 <θ <θ0; llamada zona de penumbra en donde la solución está formada por olas con altura variable. En esta área las crestas de las olas son circulares con el centro en el extremo final del obstáculo.
3.
La tercera zona va de θ0 < θ < (θ0 + π ± 2α); en esta zona las ondas no sufren ninguna modificación por la presencia del rompeolas α es el ángulo medido entre la orto gonal incidente y la perpendicular al rompeolas.
4.
La última zona se comprende entre (θ0 + π ± 2α) < θ < 2π; en esta zona la onda incidente y la reflejada por la barrera están superpuestas y, de manera aparte, se observa que se forma un sistema de ondas de cresta corta si el oleaje incidente es oblicuo al rompeolas y si es normal se forma una onda parcialmente estacionaria.
Figura 3. Difracción del oleaje en el extr emo de un rompeolas.
