Aprendizaje en terreno. Asignatura: Ingeniería de Costas.

La playa de Reñaca, por su ubicación, extensión y exposición, genera un importante interés turístico para Viña del Mar, transformándose en un ícono del veraneo nacional. Este carácter mediático la sitúa como un punto de referencia para reportar la ocurrencia de marejadas u otros fenómenos climáticos, lo que la hace interesante también desde el punto de vista científico e ingenieril.

En este contexto, y como parte de las actividades de terreno del curso de ingeniería de costas a cargo del profesor Mauricio Molina Pereira, el 15 abril de 2013 se inició un estudio de largo plazo con el objeto de establecer su estado de equilibrio, característica granulométrica y ciclo anual entre otros.

Dentro de los resultados obtenidos del proceso de medición de perfiles está el que ha permitido evidenciar el ciclo anual del perfil, el que se encuentra moderado por las condiciones de oleaje del sector, siendo las marejadas ocurridas típicamente en otoño e invierno las responsables del proceso de erosión, mientras que el oleaje reinante (el que ocurre normalmente) el responsable de el proceso de acreción.

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Palabras clave: Reñaca, Viña del Mar, estado de equilibrio de playa, perfiles de playa, metodología de Emery

A theory on the horizontal spreading of contaminants in the surf zone is described in this paper. The surf zone is viewed as a narrow strip comparable to the characteristic wavelength, in which turbulence caused by wave breaking is strong. Flows inside the surf zone consist of both oscillatory motions and a steady current induced by breaking waves. The wave field in the shoaling zone is modeled by the linear theory for monochromatic waves, and it is assumed that the breaking wave height is proportional to the local depth in the surf zone.

The simplest scenario of longshore current on a straight beach of constant slope is considered, for which the longshore current velocity is predicted by a slightly mod- ified version of Longuet-Higgins’ original theory developed in the 1970s. On the basis of the estimation that the time scale of horizontal diffusion is much longer than the wave period, the perturbation method of multiple scales is applied to derive the transport equation for the advective diffusion of a solute. The total advection velocity is found to be the sum of the steady current caused by radiation stresses and a contribution from the covariance of fluctuating velocity and concentration, which is the same as the Stokes drift in periodic waves. Numerical predictions for the movement of a solute cloud released, instantaneously or continuously, in a longshore current along a plane beach are examined. The solute is found to drift shoreward in addition to the expected transport along the shore. Computed examples are presented and comparisons with available laboratory experiments are also discussed.

DOI: 10.1061/(ASCE)WW.1943-5460.0000196. © 2013 American Society of Civil Engineers.

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Manuel Contreras López, Patricio Winckler Grez y Luis Urbina Parra. 2013

Se reportan los efectos que produjo el tsunami del 27 de Febrero de 2010 en la localidad de Llolleo. Se identifica el área de inundación utilizando GPS y se compara el registro del mareógrafo de Valparaíso con las horas de llegada de las ondas indicadas por testigos tanto en la ribera del río Maipo, Llolleo y el Puerto de San Antonio. Llolleo es un ejemplo de un emplazamiento irregular con fines habitacionales en un lugar no apto que fue aumentando su vulnerabilidad en el tiempo, producto de intervenciones a las dunas costeras que servían de protección. Se muestra cómo el arribo de las primeras ondas de tsunami coincidió con la bajamar, lo que presumiblemente permitió que más de 260 cabañas de material ligero pudieran sobrevivir protegidas sólo por una rampa de acceso al puerto; mientras que 100 [m] al sur, 168 cabañas fueron completamente arrasadas, con 5 víctimas fatales.

Palabras clave: Dunas de arena, lagunas costeras, vulnerabilidad en la zona costera, desembocadura río Maipo. 

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Manuel Contreras, Patricio Winckler. 2013. Obras y Proyectos 14, 6-19.

El terremoto Mw = 8.8 del 27 de febrero de 2010 en Chile se encuentra entre los sismos de mayor magnitud registrados por instrumentos a la fecha, posicionándose como el segundo más fuerte en la historia del país y uno de los diez más fuertes en el mundo registrados mediante instrumentos. Una de sus principales consecuencias fue la generación de un tsunami destructivo por la deformación del fondo marino. Las olas asolaron casi 600 km de la costa de Chile central y fueron la causa de un tercio de las víctimas fatales (181 sobre un total de 521), convirtiéndose así en el tsunami con mayor número de muertes asociadas a este tipo de eventos en Sudamérica en los últimos 30 años. En el presente trabajo se reúnen y sistematizan una serie de antecedentes entre los que se contemplan informes, artículos y campañas de investigación y evaluación post– tsunami, realizados en el litoral afectado. Se establece una caracterización cualitativa y estadística de las pérdidas de vidas humanas, viviendas, infraestructura costera y embarcaciones, separando pérdidas asociadas al tsunami de aquellas atribuibles exclusivamente al sismo. Mediante este catastro que integra información proveniente de fuentes de diferente naturaleza, se espera contribuir a evaluar los daños asociados al tsunami.

Palabras clave: evaluación de daños, terremoto y tsunami Chile 2010, estadística de fallecidos

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Se presentan los resultados del desarrollo teórico e implementación numérica de una teoría de propagación de ondas largas en canales de sección arbitraria, con curvatura en el plano horizontal y bifurcaciones. El estudio de este tipo de ondas es relevante en muchas aplicaciones de ingeniería, como la evolución de tsunamis en fiordos o la propagación de ondas en ríos, entre otros. Esta teoría surge de la generalización de una teoría desarrollada para canales rectos (Winckler y Liu, 2015), considerando un sistema de coordenadas curvilíneas ortogonales ubicado en uno de los bordes del canal. Las ecuaciones de movimiento para un fluido no viscoso e incompresible se integran en la sección transversal del canal, reduciendo el problema de tres a una dimensión. Utilizando un método de perturbación y la aproximación de Boussinesq, se obtienen ecuaciones de conservación de la masa y momento, cuyas incógnitas son la desnivelación media de la superficie y la velocidad longitudinal promedio en la sección. Se incorporan asimismo los efectos de la viscosidad en la capa límite, siguiendo la propuesta de Liu y Orfila (2004), cuya aplicación es válida para ensayos de laboratorio. Se presenta un ejemplo de aplicación de ondas propagándose en un canal recto con una playa plana (Liu et al. 2006) y un segundo ejemplo que considera la unión de tres canales con geometría rectangular.

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A series of 1D cross-sectional averaged theories of long waves in channels have been developed (e.g. Peregrine, 1968; Teng & Wu, 1997). However, none of them is able to account simultaneously for i) arbitrary and asymmetric cross- sections with respect to the direction of wave propagation, ii) channel cross-sections that can change appreciatively within a wavelength, iii) curvature in the horizontal plane, iv) branching and v) viscous dissipation from the bottom boundary layer. In natural streams, however, riverbanks are not straight, channels can often have bends or branches and the cross- section may be highly non-uniform. Examples of such are found in tsunami waves traveling along rivers, ocean tides in fjord systems or storm surge entering harbors. In this paper we summarize part of the authors' work (Winckler, 2015; Winckler & Liu, 2015) to account for some of these phenomena.

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