Grado en Ingeniería Civil

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Actuaciones para aumento de calado en muelle portuario comercial
(2024) Martín Pérez, Rafael; Vázquez-Boza, Manuel; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
El crecimiento continuado, y muy pronunciado desde la última década del siglo XX, del transporte de mercancías por vía marítima, ha propiciado el desarrollo de buques y cargueros portacontenedores cada vez de mayores dimensiones, lo que redunda en que estos tengan unas necesidades de calado mayores. Con ello provocan que la infraestructura portuaria, en la mayoría de los casos con muchos años de antigüedad, no pueda darles cabida. No escapa a esta casuística el Puerto de Algeciras, tercer puerto español y entre los más importantes a nivel europeo, que se ha visto sometido a numerosas obras de ampliación de superficie de almacenamiento y longitud de muelles y, más recientemente, de mejoras o aumentos de calado. En este trabajo fin de grado, se analizan las condiciones de estabilidad del tramo del muelle Juan Carlos I Norte ejecutado en la tipología de muelle de bloques entre los bolardos B85 y B91 frente a una mejora de calado 7,50 metros, en base a los métodos de comprobación del cálculo clásico.
Actualización Bayesiana de Modelos de Elementos Finitos de Estructuras de Ingeniería Civil
(2024) Novales Salamero, Arturo; Jiménez Alonso, Javier Fernando; Universidad de Sevilla. Departamento de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras
Hace años, el país experimentó una exponencial inversión en la construcción de nuevas estructuras que impulsaron su desarrollo. Sin embargo, con el paso del tiempo, tras ese crecimiento mencionado, se ha adaptado gradualmente la mentalidad y otorgado la importancia que merece a la última fase que todas presentan, la fase de mantenimiento, especialmente en los casos de proyectos de grandes magnitudes como puentes u otras obras de la ingeniería civil, que siempre han implicado grandes inversiones económicas. Motivo por el cual garantizar su seguridad, vida útil y buen estado de conservación pasan a formar una parte crucial en la concepción de estas infraestructuras. Para este objetivo, actualmente, se realiza un modelo con el objetivo de estudiar y realizar un seguimiento de estos elementos. Los modelos matemáticos se usan para describir digitalmente los comportamientos de las estructuras en el mundo de la ingeniería bajo condiciones operativas y extremas. Para estudiar estos modelos, se puede usar el método de los elementos finitos (MEF), un método numérico que aproxima la solución de problemas complejos para permitir el análisis y cálculo de estos. No obstante, el análisis experimental se suele ver como una fuente importante de referencia en comparación con el de elementos finitos debido a que las predicciones obtenidas con este último no satisfacen, generalmente, los resultados esperados contrastados con las observaciones experimentales. Esto se debe a factores como: dificultad en modelaje de amortiguamientos y elementos complejos, dificultad en modelar la no linealidad natural de ciertos problemas y, frecuentemente, asumir la linealidad y, hasta algo tan fundamental, como la dificultad de identificación de las propiedades de ciertos materiales. Surgidos de la necesaria corrección de estos modelos numéricos, nacen los métodos de actualización de modelos de elementos finitos, que tienen el objetivo de corregir y mejorar un modelo numérico para conseguir asemejarlo al comportamiento real de las estructuras. Así, se asume que los resultados son correctos dentro de unos ciertos niveles de incertidumbre y, por esta última razón, el modelo en estudio será optimizado para mejorarlos mediante ciertos parámetros de actualización. No obstante, en la mayoría de los trabajos que requieren el uso de MEF, el flujo de trabajo considera el uso de medidas experimentales y el modelo de elementos finitos inicial es actualizado para corregir esas incertidumbres, los métodos que veremos aquí funcionan a la inversa, puesto que el objetivo es identificar el sistema que ha generado esos datos experimentales. En este documento nos adentraremos en esta rama de la ingeniería estructural, enfocándonos especialmente en los métodos bayesianos, denominados así por su técnica basada en el Teorema de Bayes donde se usa la evidencia experimental para actualizar la probabilidad de suceso de que una hipótesis sea correcta. Para ello, trabajaremos en el estudio dinámico de una pasarela en el municipio Villanueva del Ariscal, en la provincia de Sevilla y, a partir de unos datos experimentales de partida, usaremos las distintas técnicas numéricas de actualización para conseguir acercarnos al sistema original y, de esta manera, minimizar las diferencias entre el modelo real y el modelo numérico. Un objetivo de interés, como se menciona anteriormente, en todos los campos relativos a la conservación, estudios de viabilidad, mantenimiento y monitorización de las estructuras existentes.
Actualización del servidor de mapas para la Isla Decepción (Islas Shetland del Sur, Antártida)
(2016) Ruiz Rincón, Manuel; Torrecillas Lozano, Cristina; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Gráfica
El siguiente documento recoge el método de trabajo y medios utilizados para la actualización del Servidor de Mapas para la Isla Decepción ubicada en el Mar de Bransfield al noroeste de la península Antártica. Así mismo se hablará sobre la tecnología existente en servidores de mapas y se detallarán las decisiones tomadas al respecto para este proyecto. La actualización del Servidor de Mapas ha consistido en una correcta maquetación de todas las capas de información recogida durante muchos años a pie de campo por equipos de investigación ubicados en la Isla, así como la ordenación y etiquetación de todas ellas. Por último, dichas capas han sido ofrecidas en diferentes servicios (WMS, WCS y WFS) para la posible consulta a través de Internet de cualquier interesado en dicha información. En el primer capítulo de este documento se ubicará la Isla Decepción geográfica e históricamente y se detallarán los objetivos de este proyecto ubicado dentro del proyecto SIMAC. En el segundo capítulo se describen los servidores de mapas, enumerando los servicios disponibles y detallando las funcionalidades de los tres servicios elegidos para este proyecto. El tercer capítulo se centra en Geoserver, el software utilizado, comparándolo con otras ofertas disponibles y justificando su elección. Tanto para la utilización del gestor de mapas, como para el servidor ha sido necesario software complementario que también es descrito en este capítulo. En el capítulo cuarto se detalla el contenido ofrecido en diferentes capas, explicando la numeración, codificación seguida y bloques temáticos elegidos, así como su presentación en el servidor. Por último, el quinto capítulo versará sobre el método de trabajo a seguir en la publicación de capas en Geoserver: Espacios de trabajo, Almacenes de datos, Capas, estilos de las mismas y servicios ofrecidos.
Ajuste de un modelo para el uso del vehículo a nivel de hogar y/o persona
(2020) Oteros Sánchez, Jesús; Castillo Granados, José María del; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería y Ciencia de los Materiales y del Transporte
El estudio del problema del transporte ha sido y es uno de los principales problemas de los últimos tiempos. Un problema que tiene ligadas muchísimas variables socio-económicas, culturales, endógenas del propio transporte, etc. Uno de las soluciones a este problema se realizan a través de los Planes de Movilidad. En el presente trabajo se busca realizar un modelo que ajuste el número de viajes que realiza un hogar a la semana en coche. Este ajuste podría servir para analizar la situación de una determinada zona, y así poder realizar un diagnóstico que servirá para establecer las medidas a implementar en un hipotético Plan de Movilidad.
Análisis comparativo de las sobretensiones debidas a la sobrecarga en la armadura de tres tipologías de puentes
(2024) Rubio Capitán, Vanesa; Martínez de la Concha, Antonio; Universidad de Sevilla. Departamento de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras
El presente trabajo persigue la comparación de tres tipologías de puentes desde el punto de vista del análisis tensional que se genera en los tirantes debido a la sobrecarga de uso, las tipologías que se estudian son extradosada, atirantada y de hormigón pretensado. De manera, que debido a esta acción de la sobrecarga aplicada en cada modelo variará el comportamiento a fatiga de cada caso. Para ello, se utilizará el programa informático Midas Civil. Tras la realización del análisis de la variación tensional en los tirantes, se comprobará como varía dicha tensión en función de la tipología, siendo mayor en el modelo atirantado que en el modelo extradosado y a su vez superior que en el modelo pretensado. Determinando, por consiguiente, la vida a fatiga y el número de ciclos que generan el fallo de cada una de las estructuras, comprobando que en el modelo pretensado el número de ciclos por el cual la estructura comience a fallar será muy elevado, no provocando fallo por fatiga, mientras que en el modelo atirantado la vida a fatiga será inferior que en el modelo extradosado, por este motivo la limitación de tensiones en los cables del modelo atirantado es mayor que en el extradosado. Previamente al análisis de los modelos se procederá a realizar una explicación de cada tipología de manera que pongamos en contexto al lector sobre el comportamiento estructural determinando algunos de los aspectos fundamentales de cada tipología, exponiendo algunas de las ventajas de cada una en cuanto a su función, también se realizará una breve explicación acerca de la evolución histórica de dichas estructuras que nos permitan entender mejor el motivo del diseño de estas.
Análisis de Estructuras Traslacionales de Acero según Eurocódigos. Influencia de la Rigidez de las Uniones
(2019) Chamizo Muñoz, Isabel; Rodríguez de Tembleque Solano, Luis; Universidad de Sevilla. Departamento de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras
En el presente Trabajo Fin de Grado se realiza un estudio acerca de la influencia de la rigidez de las uniones en la estabilidad lateral de estructuras porticadas y, por tanto, en el análisis estructural. Para ello, se ha modelizado en ANSYS una estructura porticada donde la rigidez de las uniones varía, siendo estas rígidas, semi-rígidas y articuladas. Dicho pórtico es analizado mediante tres métodos diferentes, entre los que se incluyen análisis de primer y segundo orden, y la presencia o no de imperfecciones geométricas. Finalmente, los resultados son analizados, extrayendo de estos información de utilidad para alcanzar un dimensionamiento óptimo y conocimiento sobre qué métodos son más o menos conservadores según el análisis empleado y la rigidez otorgada a las uniones en cada caso.
Análisis de inundabilidad en la cuenca baja del río Campanillas y afecciones a la zona urbana del Distrito de Campanillas (Málaga)
(2017) Fernández-Palacios Serrano, Miguel; Ruiz Reina, Antonio; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica de Fluidos
Este trabajo pretende analizar el comportamiento de la cuenca baja del río Campanillas ante el paso de una avenida, así como las afecciones que causa en la zona urbana del Distrito de Campanillas. Para ello se elaborará un estudio hidrológico, con el que se calculará la escorrentía, introduciéndolo posteriormente en un modelo hidrodinámico unidimensional y bidimensional. Asimismo, se analizará el transporte de sedimentos y la erosión a lo largo del cauce. Finalmente, se propondrán varias alternativas para hacer frente a los problemas hallados.
Analisis de la accesibilidad a la red de transporte público de Sevilla
(2021) Garrocho López, Daniel; Castillo Granados, José María del; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería y Ciencia de los Materiales y del Transporte
El presente Trabajo Fin de Grado que a continuación se expone, ha consistido en el estudio de la accesibilidad entre los distintos barrios de la ciudad de Sevilla mediante el uso exclusivo de TUSSAM (bus y tranvía), es decir, el medio de transporte publico más usado y de mayor cobertura en la capital hispalense. Para ello, se han calculado mediante programas de sistema de información geográfica (QGIS en este caso) y con Google Maps, distancias y tiempos entre los centroides de cada barrio, con el fin de establecer de una forma analítica la conectividad/accesibilidad entre los barrios, prestando especial atención a las zonas que mas viajes demandan (a priori aquellas donde mas personas viven) y a las zonas que mas viajen atraen (barrios donde mas negocios y oportunidades hay). También, y de forma gráfica, se han calculado las áreas de servicio de los distintos centroides mediante el uso de ArcGIS Pro, con el complemento Network Analyst. Por otro lado, y usando el mismo programa, se ha hecho un estudio del tiempo de acceso a las paradas del tranvía y del metro según las futuras ampliaciones marcadas en el Plan de Movilidad Urbana Sostenible. El objetivo final de este TFG tiene un claro carácter social, ya que se busca ver que barrios tienen peor accesibilidad al centro y, por tanto, que barrios están más excluidos de las oportunidades.
Análisis de la red de saneamiento de la ciudad de Écija en situaciones de avenida
(2018) Barba Paredes, Rodrigo; Gutiérrez Carmona, Nicolás; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica de Fluidos
Hoy en día el ser humano ha sido capaz de crear las grandes ciudades en las que vivimos, formando así un núcleo urbano donde en muchos sitios millones de personas conviven, llevando a cabo sus labores tanto sociales como económicas. Ningún sitio de la tierra está naturalmente adaptado para albergar una agrupación de personas de tales magnitudes. Dado que la contaminación de nuestros recursos es inevitable, entre ellos el agua, el más indispensable de todos se tiene que recurrir a las redes de saneamiento tan ocultas y necesarias al mismo tiempo. No son otra cosa que laberínticas calles de kilómetros que transportan el agua tanto limpia como sucia de un lugar a otro y sin las cuales la vida en las ciudades como la conocemos sería imposible. En este trabajo se desarrollará la rede saneamiento del municipio de Écija que presenta una serie de inundaciones anuales que provocan millones en pérdidas, así como disminuyen la calidad de vida y el confort de los ciudadanos que allí residen. Durante los últimos años se han llevado acabo algunas actuaciones hidráulicas para tratar de adaptar la ciudad ante ciertas inundaciones. No obstante, las avenidas se han seguido produciendo y las soluciones planteadas parecen no estar a la altura de la problemática. Con la ayuda del programa informático SWMM se creará un modelo representativo de la red de saneamiento de la ciudad en cuestión y se procederá a analizar los diferentes escenarios con el fin de encontrar una solución
Análisis de la robustez y topología de diversas redes de metro
(2022) Periñán Fernández, Andrés; Castillo Granados, José María del; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería y Ciencia de los Materiales y del Transporte
Con el crecimiento desmedido de las áreas urbanas en los últimos tiempos, las funcionalidades que ofrecen los sistemas de metro como modo de transporte masivo los han convertido en indispensables. Asegurar su correcta planificación y operación es clave para superar los retos a los que se enfrentan las urbes en los años venideros. Para ello, resulta esencial realizar un análisis desde un punto de vista matemático de estos sistemas, mediante su modelización como redes complejas. El objetivo de este trabajo reside en arrojar luz sobre diferentes conceptos recogidos por la Teoría de Grafos y las implicaciones que estos tienen sobre la robustez de las redes de metro. Se explicarán cuales son los parámetros teóricos fundamentales para medir dicha robustez, además de métodos numéricos que permiten clarificar el comportamiento de las redes ante fallos de sus componentes, a través simulaciones experimentales de percolación de los modelos matemáticos que representan las redes de metro, así como la determinación de umbrales críticos que permiten definir hasta qué punto el estado de funcionalidad de la red es admisible. Por último, gracias a una amplia muestra compuesta por 70 redes de metro de todo el mundo, se han explicado las relaciones existentes entre los diferentes parámetros y se ha realizado un modelo de ajuste que permite aproximar el nivel de robustez que presentan las redes de metro cuando son sometidas a ataques, utilizando únicamente la información más fundamental de las mismas.
Análisis de la sensibilidad al esviaje y a la inclinación de las almas en puentes de hormigón con sección en cajón
(2021) Rodríguez Martín, Ignacio; Martínez de la Concha, Antonio; Universidad de Sevilla. Departamento de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras
En este documento se ha realizado en primer lugar, el análisis de la influencia del ángulo de esviaje en la respuesta estructural de puentes con sección en cajón de hormigón, ampliando así los resultados que obtuvo J. Manterola en [1] a 5 esviajes: 0º, 15º, 30º, 45º y, 60º. En dicho análisis,se ha procedido al estudio pormenorizado de la influencia sobre las tensiones, desplazamientos y distorsión para la carga de peso propio. Una vez estudiado cómo afecta el esviaje a la respuesta estructural, se amplía el análisis para distintas inclinaciones de las almas de la sección. En este caso, se aplica un esviaje concreto al tablero del puente para observar la influencia de estos cambios sobre la respuesta estructural y, además, poder ampliar el estudio que realizó Sergio Cobo Pérez en su TFG: “Análisis de sensibilidad a la inclinación de las almas en las secciones tipo cajón en puentes”. En ambos análisis se ha prestado especial atención a la forma de exponer los resultados. Se aportan gráficas y tablas complementarias para facilitar el análisis y la comprensión de estos. Asimismo, se aportan unas conclusiones acerca de los análisis realizados.
Análisis de las propiedades residuales de un hormigón autocompactante de alta resistencia reforzado con fibras de polipropileno sometido a altas temperaturas
(2015) Sánchez García-Miña, Eduardo; Cifuentes-Bulté, Héctor; Universidad de Sevilla. Departamento de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras
Análisis de los vectores de impacto ambiental en delitos contra el medio ambiente: el caso de las obras públicas e industrias auxiliares
(2020) Magán Martínez, Pablo; Romero González, Eladio Martín; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Química y Ambiental
El presente trabajo de fin de grado recoge el análisis pormenorizado de los vectores de acción susceptibles de provocar impacto ambiental. Para ello, se realiza una caracterización de las interacciones ambientales o ecológicas clave, definiendo tanto sus acciones más básicas (emisiones, vertidos, etc.) como el medio al que estas afectan potencialmente (aire, aguas y atmósfera). A continuación, se exponen de manera detallada los potenciales impactos ambientales que se pueden generar a consecuencia del desarrollo de las diferentes actividades necesarias para llevar a cabo la construcción y explotación de los proyectos relativos a las obras civiles e industrias auxiliares. El fin no es otro que indagar en la jurisprudencia sobre cómo se considera en el ámbito penal el análisis de los impactos ambientales, mediante la existencia probada de acciones “punibles” y las consecuencias ambientales (daño “significativo”). A fin de ilustrar lo expuesto previamente y situarlo en la actualidad del panorama judicial español, se analizan una serie de sentencias que versan sobre delitos contra el medio ambiente en los supuestos contemplados en la presente memoria. Finalmente, se presentarán una serie de propuestas de actuación a fin de prevenir la generación de los impactos anteriormente descritos, puntualizando cuales se podrían haber aplicado en las sentencias seleccionadas.
Análisis de pórticos traslacionales de acero según la Instrucción de Acero Estructural (EAE)
(2017) Campos Zambrano, Ana; Rodríguez de Tembleque Solano, Luis; Universidad de Sevilla. Departamento de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras
En el presente trabajo se estudiará el efecto de los aspectos no lineales, o de segundo orden, en pórticos traslacionales (o no arriostrados) metálicos según la normativa vigente: la Instrucción de Acero Estructural (EAE). En primer lugar, se realizará una introducción al análisis de estabilidad global de pórticos según la EAE, donde se recogen los métodos de estudio según el parámetro facilitado por la normativa: el grado de traslacionalidad. En consecuencia, se realizará la aplicación para el caso de un pórtico con una geometría y sometido a unas cargas determinadas que produzcan inestabilidades que hagan necesario este tipo de comprobación. Para ello, se seleccionará una estructura esbelta aporticada y se estudiarán varios casos contemplados en la norma para, a continuación, hacer una comparativa de resultados y comprobar qué metodología de verificación es más idónea. Estos casos serán dos de segundo orden, con la diferencia de incluír o no imperfecciones locales además de las globales, y uno de primer orden sin ningún tipo de imperfección. Los resultados obtenidos permiten concluir que un análisis en segundo orden incluyendo solo imperfecciones globales será la mejor opción con el objetivo de hacer un diseño lo más eficiente posible de nuestra estructura.
Análisis de sensibilidad a la inclinación de las almas en las secciones tipo cajón en puentes
(2016) Cobo Pérez, Sergio; Martínez de la Concha, Antonio; Universidad de Sevilla. Departamento de Mecánica de Medios Continuos, Teoría de Estructuras e Ingeniería del Terreno
En el presente trabajo se ha realizado un estudio de sensibilidad a la inclinación de las almas en secciones tipo cajón de puentes, donde se ha procedido al estudio pormenorizado de dos modelos de secciones tipo cajón diferentes (una de ellas con las almas rectas y otro con las almas inclinadas). En dichos modelos se ha obtenido los desplazamientos, distorsiones, tensiones y esfuerzos para diferentes tipos de cargas. Una vez analizado y obtenido los resultados de los dos modelos base anteriores, se ha procedido al estudio de la influencia de diferentes inclinaciones de las almas, obteniéndose resultados para 5 modelos de secciones tipo cajón, cuyas características y propiedades son similares entre sí para poder compararlas correctamente. Con los resultados obtenidos, se ha obtenido la variación que tiene las inclinaciones en las almas en los parámetros característicos estudiados (desplazamientos, distorsiones, tensiones y esfuerzos). Por último, se han establecido las conclusiones acerca del análisis realizado.
Análisis de soportes compuestos mediante el Método de los Elementos Finitos según la EAE
(2019) González Martínez, Marta Isabel; Rodríguez de Tembleque Solano, Luis; Universidad de Sevilla. Departamento de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras
El presente trabajo de fin de grado consiste en el análisis de la estabilidad de los soportes compuestos metálicos, a través de un estudio de las cargas de pandeo que llevan a la inestabilidad de diferentes ejemplos de soportes. Dichas cargas serán calculadas con un método teórico, propuesto por la Instrucción Española de Acero Estructural (EAE) [2], y comparadas con valores numéricos obtenidos a través del Método de los Elementos Finitos. El estudio que se ha realizado ha permitido conocer el comportamiento de los soportes cambiando sus propiedades geométricas, como la distancia entre cordones o la distancia entre puntos de enlace, o incluso el número de cordones, habiendo estudiado soportes con 2, 3 y 4 de ellos. También se han añadido parámetros como una imperfección inicial. Para ello, se emplearán dos softwares comerciales diferentes, el de cálculo Matlab, y el de Elementos Finitos ANSYS.
Análisis de tipologías de cimentación y propuestas de mejora de terreno para la implantación de un parque de tanques API de almacenamiento
(2020) Maza Palop, Rosa María; Vázquez-Boza, Manuel; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
El siguiente Trabajo Fin de Grado tiene como objetivo realizar la implantación de una serie de tanques API de almacenamiento en una zona ganada al mar en la Bahía de Algeciras, concretamente junto a la Central Térmica de los Barrios. La zona de estudio presenta un problema de baja capacidad portante debido a que está formada por un estrato de cenizas que ha sido vertido por la Central. Como consecuencia de esta baja capacidad portante, el terreno experimenta grandes asientos cuando se aplica la carga del tanque. Para reducir el asiento tanto total como diferencial se estudian las diferentes técnicas de mejora de terreno que puedan ser adecuadas para la zona de estudio siendo la elegida las columnas de grava. Una vez elegida como técnica de mejora de terreno las columnas de grava, se dimensionan las mismas en primer lugar de forma analítica y después en un software de cálculo de forma con el objetivo de optimizar la mejora y cumplir con el estado límite de asiento.
Análisis del desplazamiento lateral en pilotes de gran diámetro. Utilización de modelos analíticos, normativas y modelos numéricos.
(2018) Méndez Lara, Javier; Durand Neyra, Percy; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería
A lo largo de los años, diversos métodos se han propuesto para analizar la interacción suelo-estructura y resolver el problema de un pilote cargado lateralmente; desde métodos analíticos que consideran el suelo como un elemento puramente elástico, hasta otros más avanzados, que utilizan modelos numéricos que tienen en cuenta la influencia de las deformaciones plásticas en el comportamiento del terreno. Actualmente, en España, existe una normativa de obligado cumplimiento para las obras de edificación y dos guías con recomendaciones constructivas para obras de carreteras y para obras marítimas. En estos tres documentos se propone un método semianalítico de fácil aplicación que puede usarse en primera instancia bajo unas condiciones iniciales de terreno. El objetivo principal de este Trabajo Fin de Grado es analizar las diferencias existentes entre los diferentes métodos de cálculo de los desplazamientos laterales. A continuación, se verificará si estos métodos, incluidos los propuestos por la normativa, guías y documentos técnicos, se encuentran dentro de los rangos de seguridad establecidos. Para ello, se utilizarán modelos numéricos más completos que tienen en cuenta el problema de interacción terreno-pilote y modelos de comportamiento del terreno avanzados. En primer lugar, se estudiarán de forma separada, y sin establecer un estudio comparativo, los diferentes métodos de cálculo en el apartado “Estado del conocimiento”. A continuación, se analizará cómo influyen los diferentes parámetros que definen el problema en los desplazamientos y esfuerzos. Por último, se hará el estudio comparativo entre los diferentes métodos propuestos para el caso de una arena y una arcilla con el fin de extraer las conclusiones finales y verificar la idoneidad de los métodos de cálculo de desplazamientos laterales propuestos en las normativas españolas.
Análisis del efecto de la descarga fluvial en la distribución de salinidad de estuarios
(2020) Martín Llanes, Guillermo; López-Ruiz, Alejandro; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica de Fluidos
Los estuarios, especialmente los aluviales, son un tipo de morfología de transición entre el régimen fluvial y el litoral, con unas características únicas que surgen de la síntesis de los dos anteriores. Pese a que participan una gran multitud de factores puede establecerse que, a grandes rasgos, su hidrodinámica es fruto de la combinación entre la descarga fluvial, que afecta en mayor medida a la zona superior, y la marea astronómica, que predomina en la zona más cercana a la desembocadura. Es claro que la concentración de sal en estas mismas dos zonas será, o bien la correspondiente a la del agua dulce (primer caso) o bien la asociada al agua del mar (36 psu). La zona intermedia entre las dos anteriores, de comportamiento también intermedio, variará su posición de equilibrio en función de los condicionantes externos en el estuario, concretamente, debido a la variabilidad de la marea y de la descarga fluvial. La marea astronómica, causada por la interacción gravitatoria de la Tierra, la luna y el sol, provoca oscilaciones de nivel principalmente en dos escalas temporales distintas, con periodo diruno o semidiurno (pleamares y bajamares) o cada quince días (mareas vivas y muertas). Por otra parte, la variabilidad de la descarga estará asociada fundamentalmente al régimen de lluvias, de tal forma que el caudal medio en el río experimentará crecidas en las estaciones húmedas y se verá reducido durante el periodo estival. Estas variaciones provocarán la migración de la zona intermedia hacia posiciones más altas cuando las descargas sean reducidas o el régimen litoral sea de marea viva (acentuado en pleamar). En este mismo caso, la intrusión salina alcanzará sus valores máximos. Por el contrario, la zona de transición se concentrará en la parte baja del estuario cuando la descarga fluvial sea de gran envergadura o la participación de la marea se vea reducida por la ocurrencia de mareas muertas (aún menor en bajamar). La intrusión asociada a este escenario será, a su vez, mínima. Además de estudiar el alcance de la sal en el estuario, puede realizarse un análisis acerca de su distribución. Así, las condiciones hidrodinámicas en el estuario podrán dar lugar a situaciones en las que puedan distinguirse regiones de concentración homogéneas u otras en las que exista una fuerte variación de concentración en la columna de agua. Se habla en este último caso de un estuario estratificado y la ocurrencia o no del mismo puede determinarse en función de una serie de parámetros que dependen de la variación de concentración en la vertical (parámetro de estratificación) o del balance energético entre la descarga fluvial y la marea (número de Richardson). El objetivo de este trabajo es determinar cómo cambia la posición de la zona de transición y la distribución salina en el estuario, fruto de la interacción entre la dinámica litoral y la descarga fluvial, representada por posibles avenidas de distinto periodo de retorno. Concretamente, el estudio se centrará en torno al estuario del río Guadiana, en el cual se analizará la influencia de la construcción de la Presa de Alqueva en condiciones medias y el efecto de avenidas en régimen extremal de 500, 1000 y 2500 m3/s de caudal punta. Para ello, se elaborará un modelo numérico tridimensional en el software Delft 3D, que pasará por una serie de etapas. En primer lugar, deberá establecerse el dominio espacial del problema, lo cual se realizará partiendo de la aproximación geométrica que supone la consideración de un estuario idealizado. Se entiende por el mismo, a grandes rasgos, un entorno caracterizado por unos márgenes que convergen siguiendo una función exponencial y una profundidad aproximadamente constante. Los coeficientes que gobiernan estas formas geométricas se obtendrán de forma experimental. Una vez definida la geometría del modelo, sin perder de vista la discretización temporal, se procede a la definición de las condiciones iniciales y de contorno. El primer grupo de condiciones estará asociado a la posición de equilibrio de la cuña salina durante el régimen medio del estuario, mientras que el segundo deberá responder a condiciones hidráulicas que reflejen un comportamiento real. El último paso para completar el modelo será definir los parámetros físicos de mayor relevancia en el análisis, lo cual será fruto de un análisis de sensibilidad. Concretamente, se considerará el efecto de la fricción, la viscosidad y la difusividad en los ejes horizontal y vertical. Una vez finalizado el modelo se definirán las simulaciones necesarias para obtener los resultados del análisis, que serán discutidos y permitirán extraer una serie de conclusiones. Por último, se expondrán los aspectos a mejorar y la consecuente apertura de nuevas líneas de trabajo.
Análisis del efecto de la presencia de granjas de dispositivos de generación de energía a partir del oleaje en la morfodinámica litoral
(2021) Cabanillas Vega, Jesús Alejandro; López-Ruiz, Alejandro; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica de Fluidos
Los mares y océanos cubren aproximadamente un 70% de la superficie terrestre. Hasta hace no mucho tiempo, solo centrábamos nuestros esfuerzos en obtener energía del 30% restante, por diversas fuentes, la mayoría de ellas bastante agresivas con el planeta. Desde finales del siglo XVIII existió curiosidad en el ser humano por poder captar energía de los océanos y mares, usando como fuente de esta el oleaje. Sin embargo, esto resultaba tremendamente difícil, pues sería necesario el desarrollo de una compleja tecnología para la época. Actualmente, la producción de energía proveniente de fuentes renovables marinas sigue siendo bastante baja, aunque existen objetivos fijados para aumentar la potencia instalada de energía undimotriz para las próximas décadas. Este trabajo se centrará en estudiar la influencia que pueden llegar a tener unos dispositivos de columna de agua oscilante (también llamados por su nombre en inglés ‘Oscillating Water Column’, OWC) en la evolución de la línea de costa, tomando diferentes escenarios, tanto para el clima marítimo, como para la colocación de los dispositivos respecto a la línea de costa. El lugar elegido para efectuar este estudio será el Golfo de Cádiz, concretamente, la costa cercana al Cabo de Trafalgar (provincia de Cádiz). Para ello se estudiará el clima marítimo tomando como referencia los datos facilitados por el organismo Puertos del Estado, analizando los datos de un punto SIMAR cercano a la zona de estudio, usando el software MATLAB. Con este análisis se caracterizará el régimen medio y el régimen extremal. Con los datos de clima marítimo, y haciendo uso del software Delft3D, de la Universidad Tecnológica de Delft, se realizará la propagación del oleaje, desde aguas profundas o profundidades indefinidas hasta la costa, lo que se hará haciendo uso del módulo de oleaje (WAVE) que proporciona este programa. Esta propagación se hará primero sin tener en cuenta la existencia de estos dispositivos, con el fin de ver como se comporta el oleaje en esta zona en condiciones inalteradas, y después modelizando los dispositivos en el propio software, colocándolos a distintas distancias de la costa y viendo de qué manera ejercen influencia sobre el oleaje y, por tanto, sobre la energía que el oleaje es capaz de transmitir una vez atravesado este obstáculo. Con este trabajo se pretende estudiar estos dispositivos más allá de su función captadora de energía renovable, presentando también su influencia como obstáculos fijos que pueden alterar el signo natural del transporte de energía del oleaje. Los resultados más relevantes sugieren que la instalación de dispositivos de columna de agua oscilante altera levemente la dinámica litoral. Esta alteración es mayor cuanto mayor es la altura del oleaje incidente. Abordaremos este análisis en el sentido del transporte longitudinal de sedimentos, analizando su variación en diferentes situaciones, comparándola con la situación inalterada.

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