Proyecto de un modelo hidraulico maritimo tridimensional
Date
1986
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Publisher
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Abstract
En el campo de la ingeniería hidráulica, lo más notable ha sido la investigación y experimentación en laboratorio, empleando modelos a escala reducida. Un "modelo hidráulico" es la representación física de una estructura o maquinaria (escollera, fuente, rompeolas, etc.) a una cierta escala, regida por ciertas leyes de similitud, que está sometido a las mismas condiciones de trabajo a las cuales está expuesta la estructura en la naturaleza (prototipo). Los modelos se construyen en un laboratorio, con el fin de observar el comportamiento de la obra que se construye, probar su funcionamiento y, en muchos casos, rediseñar o hacer modificaciones pertinentes a la estructura, para volver a probar hasta que su funcionamiento sea totalmente satisfactorio.
El auge que ha tenido la experimentación por medio de modelos a escala reducida surge del convencimiento de que no siempre es posible diseñar un proyecto, desde los estudios preliminares hasta el ensayo por medio de modelos, aunque no debe hacerse caso omiso de la teoría. El estudio sobre modelos es necesario, ya que la gran mayoría de las obras hidráulicas representan inversiones cuantiosas de dinero, y la construcción de un modelo hidráulico se justifica debido al fin que persigue. Aunque es costoso, resulta relativamente barato en comparación con los ahorros que se pueden obtener en la construcción de la obra, ya que si al diseñarla resulta sobrada la estructura, con la observación del modelo se pueden reducir sus dimensiones hasta un límite que considere un coeficiente de seguridad razonable. Si la obra iba a ser destruida por un mal diseño, esto también se puede evitar con base en las observaciones del modelo.
Por tanto, el costo adicional que se requiere para la obra en estudio, al hacer un modelo a escala reducida, nunca es comparable al costo de la obra en sí; siempre es insignificante y, además, nos acarrea grandes beneficios en lo que respecta a seguridad y economía. Entre los problemas concernientes a la hidráulica marítima, que pueden estudiarse en un modelo hidráulico, existen varios fenómenos que son difíciles de detectar o inciertos en la naturaleza, como por ejemplo el de oscilación en vasos portuarios o resonancia, por la influencia de períodos largos naturales de excitación. Estas oscilaciones son peligrosas para la estabilidad de las embarcaciones atracadas en los muelles. El modelo hidráulico es un medio importante para la detección de los fenómenos que ocurren en aguas bajas y para la verificación de la orientación y estabilidad de las obras de protección (rompeolas, escolleras) en estudio, ya que permite efectuar los cambios necesarios tanto en la configuración geométrica de vasos portuarios y dársenas como en las obras exteriores de un puerto.