Dispositivo de atenuación de una ola.

Dispositivo de atenuación de las olas que comprende una placa horizontal (10) ligeramente sumergida en la olaincidente,

siendo mantenida la citada placa en posición debajo de la superficie libre del agua por medios (18, 24)anclados en el fondo del mar, y que presenta bordes perpendiculares aguas arriba (12) y aguas abajo (14)levantados hasta una cota positiva por encima de la citada superficie libre del agua, de modo que la ola incidente nopueda propagarse libremente por encima de la citada placa, estando los citados bordes aguas arriba y aguas abajoprolongados cada uno en su base por una pestaña (12A, 14A) de una misma longitud determinada, formando así elconjunto una estructura de perfil simétrico denominado en " lomo de camello ", que aprisiona debajo de la citadaplaca horizontal una masa de agua, denominada " pared de agua ", apta para reflejar la ola incidente, caracterizadopor que al menos uno de los dos elementos formados por el citado borde perpendicular aguas arriba y la parte de laplaca, denominada solera (10A), comprendida entre los citados bordes aguas arriba y aguas abajo, comprendeperforaciones (20, 22) en una parte de su superficie apta para disminuir los esfuerzos hidrodinámicos que actúansobre la citada estructura.

Dispositivo de atenuación de una ola Ámbito de la invención La invención se refiere al ámbito de la hidráulica marina y concierne de modo más particular a un dispositivo de atenuación de las olas denominado en « lomo de camello » descrito en la patente europea EP 0 381 572 B1.

Técnica anterior

Los dispositivos de atenuación de las olas son bien conocidos. Estos permiten proteger sitios cualesquiera, por ejemplo obras marítimas, instalaciones costeras o en alta mar o puertos, de la energía de las olas incidentes que se rompen contra estos sitios.

Los dispositivos más corrientes recurren a taludes de escollera o a estructuras de hormigón que reposan sobre el suelo marino, o a una combinación de los dos, que forman así desde el fondo del mar un obstáculo vertical para las olas incidentes, tales como las patentes FR2176288, US384988, JP63/093918 y FR1289872.

Ahora bien, siendo la ola un fenómeno ondulatorio, se encontró más ventajoso explotar este fenómeno para obtener una onda de ola transmitida al sitio que hay que proteger que presente una amplitud sensiblemente reducida con respecto a la onda de ola incidente. Éste es el objeto de la patente europea Nº 0 282 479 B1 emitida a nombre del Gobierno monegasco y que divulga un dispositivo de atenuación de las olas que explota un principio particularmente innovador y conocido con el nombre de « pared fija de agua ».

Este dispositivo comprende una placa horizontal fija ligeramente sumergida en la ola incidente cuyos bordes aguas arriba y aguas abajo se elevan hasta una cota positiva por encima de la superficie libre del agua de modo que la ola incidente no pueda propagarse libremente por encima de la placa. Para un dimensionado adaptado de la placa con respecto a las olas incidentes, la masa de agua aprisionada debajo de la placa solamente puede tener desplazamientos horizontales y se comporta globalmente como un obstáculo inercial homogéneo con respecto a la ola incidente que es reflejada en esta « pared fija de agua ».

Este dispositivo que es totalmente satisfactorio para olas de período pequeño (inferior a 5 segundos) genera sin embargo para olas de períodos mayores un efecto de chapoteo que actúa desfavorablemente sobre la amplitud de la onda de la ola transmitida al sitio que hay que proteger. Por esta razón, en la patente europea Nº 0 381 572 B1 antes citada, emitida igualmente a nombre del Gobierno monegasco, se ha propuesto un perfeccionamiento al dispositivo de atenuación de las olas que permite evitar este efecto de chapoteo. Un ejemplo preferente de un dispositivo de este tipo perfeccionado está ilustrado en las figuras 6 a 8 de esta patente europea que muestra una placa horizontal que tiene un perfil simétrico denominado en « lomo de camello ». Este dispositivo perfeccionado del cual un ejemplo de realización está actualmente operativo en el puerto de la Condamine del Principado de Mónaco es totalmente satisfactorio para una gama muy amplia de períodos de ola. Se encontró no obstante que, para las olas de gran período (de 6 a 10 segundos) , los esfuerzos hidrodinámicos horizontales y verticales y los momentos de vuelco que actúan sobre el dispositivo eran importantes. Su reducción sería por tanto capaz de minimizar el dimensionado tanto de las estructuras del atenuador como de sus soportes o conexiones.

Objeto de la invención Así pues, el objeto de la invención es proponer un perfeccionamiento al atenuador de olas de tipo « lomo de camello » que permita una minimización de los esfuerzos horizontales o verticales como del momento de vuelco al tiempo que preserve la eficacia atenuadora de la estructura de base.

Estos objetivos son conseguidos por un dispositivo de atenuación de las olas que comprende una placa horizontal ligeramente sumergida en la ola incidente, siendo mantenida la citada placa en posición debajo de la superficie libre del agua y que presentan bordes perpendiculares aguas arriba y aguas abajo levantados hasta una cota positiva por encima de la superficie libre del agua, de modo que la ola incidente no pueda propagarse libremente por encima de la citada placa, estando los citados bordes aguas arriba y aguas abajo prolongados cada uno en su base por una pestaña de una misma longitud determinada, formando así el conjunto una estructura de perfil simétrico denominado en « lomo de camello », caracterizado por que al menos uno de los dos elementos formados por el citado borde perpendicular aguas arriba y la parte de la placa, o solera, comprendida entre los citados bordes aguas arriba y aguas abajo comprende perforaciones en una parte de su superficie.

Estas perforaciones aportan una mejora sensible del funcionamiento del dispositivo de atenuación « en lomo de camello » disminuyendo las fuerzas de presiones que actúan sobre el dispositivo, especialmente en el marco de olas grandes.

De acuerdo con un primer ejemplo de realización, la citada solera comprende perforaciones en al menos un 30% de su superficie.

Esta perforación de la solera ofrece, especialmente para olas de períodos grandes, una reducción significativa de las fuerzas verticales generadas debajo de la placa por la pared de agua y que tenderían a levantar esta placa para permitir el paso de la onda de ola.

Preferentemente, la citada solera comprende perforaciones en aproximadamente el 10% de su superficie.

Con esta porosidad en aproximadamente el 10%, se obtiene un buen compromiso en una amplia gama de períodos de ola, es decir una mejora sensible del esfuerzo vertical sin deterioro visible de la atenuación.

De acuerdo con un segundo ejemplo de realización, el citado borde perpendicular aguas arriba comprende debajo de la citada superficie libre del agua perforaciones en como mucho el 50% de su superficie.

Esta perforación del borde aguas arriba permite una disminución notable, especialmente para olas de períodos grandes, de las fuerzas horizontales generadas por la ola incidente no obstante el aumento del esfuerzo vertical.

Preferentemente, el citado borde perpendicular aguas arriba comprende debajo de la citada superficie libre del agua perforaciones en aproximadamente el 30% de su superficie.

Con esta porosidad en los alrededores del 30%, se obtiene un buen compromiso en una amplia gama de períodos de ola, es decir una disminución sensible del esfuerzo horizontal sin deterioro demasiado importante del esfuerzo vertical.

De acuerdo con un ejemplo preferente de realización, la citada solera comprende perforaciones en aproximadamente el 10% de su superficie y el citado borde perpendicular aguas arriba comprende debajo de la citada superficie libre del agua perforaciones en aproximadamente el 30% de su superficie.

Este reparto particular de las perforaciones del borde aguas arriba y de la solera permite una disminución notable de los esfuerzos hidrodinámicos al tiempo que no penaliza o casi no penaliza las prestaciones de atenuación de las olas del dispositivo.

De acuerdo con el modo de realización considerado, la citada placa horizontal puede ser mantenida en posición debajo de la citada superficie libre del agua por medio de soportes rígidos de tipo plataformas marinas fijas, pilotes o pies anclados en el fondo del mar o por medio de cables tensados o de bielas ancladas en el fondo del mar.

Breve descripción de los dibujos A continuación se detallan las características de la presente invención, a título ilustrativo y no limitativo, en relación con los dibujos anejos, en los cuales:

-la figura 1 ilustra un primer ejemplo de realización de un dispositivo atenuador de acuerdo con la invención,

-las figuras 2A a 2D son cuatro gráficos que muestran respectivamente la evolución del coeficiente de transmisión CT, del esfuerzo horizontal Fx, del esfuerzo vertical Fz y del momento de vuelco My en el dispositivo de la figura 1, para una gema de períodos de ola que va de 4 s a 14 s y para porosidades de la solera del 10%, 20% y 30% respectivamente,

-la figura 3 ilustra un segundo ejemplo de realización de un dispositivo atenuador de acuerdo con la invención,

-las figuras 4A a 4D son cuatro gráficos que muestran respectivamente la evolución del coeficiente de transmisión CT, del esfuerzo horizontal Fx, del esfuerzo vertical Fz y del momento de vuelco My en el dispositivo de la figura 3, para una gema de períodos de ola que va de 4 s a 14 s y para porosidades del borde aguas arriba del 10%, 20% y 30%.

-La figura 5A ilustra un tercer ejemplo de realización de un dispositivo atenuador de acuerdo con la invención cuando éste reposa sobre soportes rígidos de tipo plataformas marinas fijas, pilotes o pies,

-la figura 5B ilustra una variante del tercer ejemplo de realización... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de atenuación de las olas que comprende una placa horizontal (10) ligeramente sumergida en la ola incidente, siendo mantenida la citada placa en posición debajo de la superficie libre del agua por medios (18, 24) anclados en el fondo del mar, y que presenta bordes perpendiculares aguas arriba (12) y aguas abajo (14) levantados hasta una cota positiva por encima de la citada superficie libre del agua, de modo que la ola incidente no pueda propagarse libremente por encima de la citada placa, estando los citados bordes aguas arriba y aguas abajo prolongados cada uno en su base por una pestaña (12A, 14A) de una misma longitud determinada, formando así el conjunto una estructura de perfil simétrico denominado en « lomo de camello », que aprisiona debajo de la citada placa horizontal una masa de agua, denominada « pared de agua », apta para reflejar la ola incidente, caracterizado por que al menos uno de los dos elementos formados por el citado borde perpendicular aguas arriba y la parte de la placa, denominada solera (10A) , comprendida entre los citados bordes aguas arriba y aguas abajo, comprende perforaciones (20, 22) en una parte de su superficie apta para disminuir los esfuerzos hidrodinámicos que actúan sobre la citada estructura.

2. Dispositivo de atenuación de las olas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la citada solera comprende perforaciones (20) en como mucho el 30% de su superficie.

3. Dispositivo de atenuación de las olas de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que la citada solera comprende perforaciones (20) en aproximadamente el 10% de su superficie.

4. Dispositivo de atenuación de las olas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el citado borde perpendicular aguas arriba comprende debajo de la citada superficie libre del agua perforaciones (22) en como mucho el 50% de su superficie.

5. Dispositivo de atenuación de las olas de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que el citado borde perpendicular aguas arriba comprende debajo de la citada superficie libre del agua perforaciones (22) en aproximadamente el 30% de su superficie.

6. Dispositivo de atenuación de las olas de acuerdo con la reivindicación 2 y la reivindicación 4, caracterizado por que la citada solera comprende perforaciones en aproximadamente el 10% de su superficie y el citado borde perpendicular aguas arriba comprende debajo de la citada superficie libre del agua perforaciones en aproximadamente el 30% de su superficie.

7. Dispositivo de atenuación de las olas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la citada placa es mantenida en posición debajo de la citada superficie libre del agua por medio de soportes rígidos (18) de tipo plataformas marinas fijas, pilotes o pies anclados en el fondo del mar.

8. Dispositivo de atenuación de las olas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la citada placa está provista de una flotabilidad positiva y es mantenida en posición debajo de la superficie libre del agua por medio de cables tensados (24) o de bielas ancladas en el fondo del mar.