Presentación
martes, 15 de diciembre de 2009
EFECTO DEL CLIMA EN PAVIMENTOS
PAVIMENTOS
Silvia Caro Spinel*; Cristina García Aragón **; Bernardo Caicedo Hormaza***
Resumen
Este artículo presenta el desarrollo de un modelo numérico para analizar el efecto del agua libre y la temperatura al interior de un pavimento flexible. Con base en las ecuaciones de conservación de masa y temperatura y las leyes de flujo de agua y energía, el modelo determina la variación de las propiedades hídricas, térmicas y mecánicas al interior del pavimento. Se implementó un software para solucionar el modelo numérico y analizar gráficamente los resultados. Se realizaron simulaciones sobre pavimentos flexibles para tráfico medio-alto. Los resultados demostraron una fuerte degradación en los módulos de rigidez de las capas del pavimento y permitieron corroborar los beneficios de una estructura de drenajeadecuada.
Fuente de información: Universidad de los Andes- Facultad de ingeniería
Enlace: http://revistaing.uniandes.edu.co/index.php?idr=21&ids=1&ida=222&ri=7ef70bb60c96bde844c79aadc809ec9a
En este enlace podreis encontrar un pdf con la explicación detallada del modelo numérico.
Modelo WAVEWATCH
El WAVEWATCH es un modelo de generación de oleaje, especialmente elaborado para aguas someras e interacción con corrientes ,desarrollado por Hendrik L. Tolman del Environmental Modeling Center, NOAA-NCEP.
El modelo WAVEWATCH describe la evolución del espectro de densidad de acción de oleaje integrando la ecuación básica de transporte de energía. El término fuente de esta ecuación está compuesto por un término de entrada de energía del viento, un término de disispación y un término de tranferencia no lineal de energía entre las diferentes componenetes del espectro.
En Clima Marítimo (Puertos del Estado) se ha desarrolado una aplicación del WAVEWATCH en el Estrecho de Gibraltar, cuya batimetría puede verse en el dibujo, preparada para recibir condiciones de contorno de la aplicaciones del Atlántico y del Mediterraneo del modelo WAM.
Entre las aplicaciones futuras del WAVEWATCH se encuentra la incorporación del modelo a la predicción diaria de oleaje realizada por Clima Marítimo (Puertos del Estado), con el fin de facilitar esta información en diferentes areas de la Península Ibérica, Canarias y Baleares en las que se considera necesario un aumento de la resolución.
Fuente de información: Dpto. de Clima Marítimo - Puertos del Estado
Enlace: http://www.puertos.es/externo/clima/Modelos/index.html
Modelo de oleaje WAM
Modelo PROPS
El modelo espectral PROPS fue desarrollado por el Laboratorio de Ingeniería Marítima de la Universidad Politécnica de Cataluña dentro de un convenio de colaboración con Clima Marítimo (Puertos del Estado).
Este código es capaz de leer un espectro, descomponerlo en componentes, propagar cada una de éstas por medio de un esquema que va resolviendo línea tras línea todo el dominio de simulación y, finalmente, reconstruir los espectros en la zona de estudio. Esta propagación espectral puede ser realizada de dos formas:
- Lineal: cada componente es propagada en todo el dominio de forma independiente. La reconstrucción de los espectros (y por lo tanto el cálculo de parámetros integrados como la altura de ola) se realiza al final de la simulación.
- No lineal: La altura de ola es computada en cada línea de cálculo para determinar los efectos no lineales, como la rotura de onda y la fricción con el fondo.
El modelo es capaz de reproducir, de forma combinada, los siguientes fenómenos físicos:
- "Shoaling".
- Refracción.
- Difracción.
- Interacción olas-corrientes.
- Dispersión frecuencial no lineal.
- Disipación de energía por fricción con el fondo.
- Disipación de energía por rotura de oleaje (regular e irregular).
Fuente de información: Dpto. de Clima Marítimo - Puertos del Estado
Enlace: http://www.puertos.es/externo/clima/Modelos/index.html
Modelo HAMSOM
Modelo tridimensional de Circulación Oceánica desarrollado por el IFM (Institute für Meereskunde, Hamburg) y por Clima Marítimo (Puertos del Estado, Madrid). El modelo HAMSOM se basa en un conjunto de siete ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. Las incógnitas son las tres componentes de la velocidad, la presión, la densidad del agua, la salinidad y la temperatura. En el plano horizontal se utilizan las ecuaciones completas de Navier-Stokes y en el vertical, la ecuación Hidrostática. Estas relaciones se usan junto con la ecuación de continuidad, las ecuaciones de Conservación de sal/temperatura y la Ecuación de estado del agua de mar (UNESCO, 1981). El modelo puede considerar las fuerzas de viento, presión atmosférica, mareas y gradientes baroclínicos.
El modelo Hamsom ha sido aplicado con éxito en gran variedad de lugares y escalas, desde estudios de marea en el Atlántico Norte a la Circulación Estuárica en la 'Ría de Vigo'. La mayor restricción del modelo procede de la aproximación hidrostática, que límita el rango de aplicación a ondas largas.
Adicionalmente, el código HAMSOM constituye el modulo de circulación oceanica del modelo ECAWOM. Este último código, desarrollado en el marco de un proyecto MAST y aún en fase experimental, auna en un solo modelo las físicas de la atmósfera (resuelta por el modelo HIRHAM), el oleaje (modelo WAM) y la circulación oceánica (modelo HAMSOM), teniendo en cuenta las interacciones existentes entre ellas.
Entre las aplicaciones futuras del HAMSOM se encuentran los estudios de alta resolución de la circulación marina en aguas españolas (de gran importancia a la hora de interpretar los datos tomados por la boyas del proyecto RAYO) y la predicción operativa del nivel del mar.
Fuente de Información: Dpto. de Clima Marítimo - Puertos del Estado
Enlace: http://www.puertos.es/externo/clima/Modelos/index.html
Modelo GESIMA
El modelo GESIMA, desarrollado por el GKSS (Forschungszentrum Geesthacht GMBH), reproduce los fenómenos meteorológicos causados por transferencias de energía y que se desarrollan local e intermitentemente como consecuencia de la topografía y de inestabilidades de origen hidrotérmico. A diferencia de los modelos sinópticos de predicción, de características macroscalares y que se ocupan principalmente de los grandes sistemas de altas y bajas presiones, este modelo trata los efectos locales tanto espacial como temporalmente, siendo capaz de predecir la influencia de encauzamientos, apantallamientos, contrastes térmicos tierra-mar y otros rasgos característicos de la meteorología mesoscalar costera, de enorme influencia en la actividad portuaria. Utiliza procedimientos algebraicos y técnicas de cálculo numérico para la resolución del conjunto de ecuaciones que rigen los movimientos atmosféricos, ciclo hídrico e irradiación solar, basándose en los Principios de Conservación. El código está escrito en FORTRAN 77, y se utilizan distintas técnicas de linealización, parametrización de fenómenos físicos y discretización para resolver el conjunto de ecuaciones.
En general el modelo simula los sistemas de brisas marinas (Terrales y Virazones), los sistemas convectivos tanto forzados (de origen topográfico) como libres (de origen hidrostático), los vientos Anabáticos y Catabáticos, ondas a sotavento, encauzamientos, vientos de valle y de montaña, vórtices de cizalladura y todos aquellos fenómenos atmosféricos de escala meso imposibles de abarcar si no es en estudios locales específicos.
Su aplicación a zonas costeras, como las de las figuras, permite identificar los rasgos característicos de la influencia del litoral sobre el viento y las variaciones que los vientos regionales reinantes y dominantes sufren por la topografía, proporcionando de esta manera información de gran utilidad para la navegación costera y la planificación y explotación portuaria.
El modelo GESIMA complementará además la información meteorológica de alta resolución necesaria para otros modelos de tipo oceanográfico (generación local de oleaje y corrienthttp://www.blogger.com/post-create.g?blogID=8494043783411941641es y perturbaciones de mareas).
Fuente de información: Dpto. de Clima Marítimo - Puertos del Estado
Enlace: http://www.puertos.es/externo/clima/Modelos/index.html