Evaluación de caudal de sobrepaso en una defensa costera mediante un modelo basado en las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds en el volumen (VARANS)

Abstract

En este trabajo se expone el proceso de calibración del modelo numérico IH2VOF y un análisis de sensibilidad del caudal de sobrepaso en una defensa costera. Para efectuar estos trabajos, se replican los ensayos de un modelo físico a escala reducida de 1:50 en el rompeolas principal del puerto de Pòvoa de Varzim, Portugal (Neves et al., 2008). Los parámetros analizados en el proceso de calibración corresponden a la porosidad y los coeficientes de fricción lineal y no-lineal , que caracterizan a los medios porosos. Para ensayos con oleaje irregular y generación de oleaje de primer orden, que incorpora sólo la banda espectral asociada al oleaje como condición de borde, los parámetros de fricción no tienen una gran incidencia en el cálculo del sobrepaso, pues actúan sobre un volumen relativamente pequeño de defensa costera. La porosidad, en contraste, juega un rol no despreciable en los resultados. Una vez calibrados estos parámetros, se repiten los ensayos usando un forzamiento de segundo orden, que incorpora tanto la banda del oleaje como las ondas infragravitatorias asociadas a los grupos de olas. Los resultados muestran que la generación de primer orden sobrestima el caudal de sobrepaso, lo que se hace más evidente para condiciones de oleaje de mayor intensidad. Para el forzamiento de segundo orden, en contraste, se obtienen resultados cercanos a los reportados por Neves et al. (2008). Finalmente, se recomienda utilizar el forzamiento de segundo orden tanto en la modelación numérica como física del sobrepaso de oleaje para evitar el sobredimensionamiento injustificado de defensas costeras.