Combinación de modelos determinísticos, estocásticos y físicos para el análisis de procesos de transformacion del oleaje.

Entre los modelos de generación y propagación del oleaje se puede hacer una distinción entre los modelos en el dominio del tiempo y los modelos en el dominio de las frecuencias. Los primeros, a partir de principios fundamentales de la mecánica de los fluidos y simplificaciones convenientes a cada caso particular, resuelven en el dominio del tiempo las variaciones de la superficie libre y los campos de velocidad y presión en todo el cuerpo de agua. Estos modelos son determinísticos y si bien, tanto por su costo computacional así como por el nivel de detalle que requieren, son imprácticos para ser aplicados en las escalas usuales de las aplicaciones ingenieriles, resulta razonable su aplicación para simular oleaje en un dominio reducido como lo es un canal de laboratorio. Para simular oleaje en las escalas de las aplicaciones ingenieriles, se utilizan modelos estocásticos en el dominio de las frecuencias. Estos modelos, en vez de resolver en detalle lo que sucede instante a instante, modelan las propiedades estadísticas del oleaje. Modelos de este tipo han sido utilizados en el IMFIA para simular el oleaje en distintas zonas de la superficie marítima del país. En particular, se destaca la actual utilización del modelo SWAN para la realización de un reanálisis de alta calidad del oleaje en el Río de la Plata. Por su parte, los modelos físicos de procesos permiten, a partir de un ambiente como el laboratorio donde se tiene control sobre las distintas variables involucradas y es posible su modificación sistemática, obtener información cuantitativa del proceso a partir de mediciones, así como información cualitativa producto de la observación del proceso en una escala conveniente. Este proyecto se propone analizar los procesos de transformación del oleaje en aguas poco profundas y su disipación en una playa, a partir de la combinación de un modelo analítico, un modelo físico y un modelo espectral. El modelo analítico se aplicará a casos de oleaje monocromático en un canal de laboratorio y tendrá tres componentes acopladas: la generación del oleaje en una pala tipo pistón, la propagación en el canal y la interacción con una playa. Los ensayos de laboratorio se realizarán en el Canal de Estudios Navales y Pesqueros del IMFIA, haciendo uso del generador de oleaje irregular recientemente instalado en el mismo. Los resultados experimentales se contrastarán con los obtenidos mediante el planteamiento analítico. Finalmente, se implementará el modelo espectral SWAN para simular los mismos casos analizados de forma analítica y experimental. Se analizará la capacidad del mismo para representar los procesos estudiados ante distintas condiciones de oleaje y profundidad, y se realizarán ajustes en sus parámetros a los efectos de obtener la mejor representación posible en las condiciones más frecuentes que se presentan en el Río de la Plata. De esta forma, este proyecto generará una mejora en el modelo espectral que está siendo usado para simular el oleaje del Río de la Plata y proporcionará herramientas analíticas y numéricas para complementar futuros modelos físicos que se desarrollen en el IMFIA.