INTRODUCTION

Babanin and Haus (2009) recently presented evidence of high levels of turbulence induced by steep non-breaking waves. They proposed a Reynolds-like threshold wave parameter (a2w
/v = 3000, a wave amplitude,
w wave angular frequency,  water viscosity) for the spontaneous occurrence of turbulence beneath surface waves. This is contrary to conventional engineering understanding and the widespread use of irrotational wave theories based on classical experimental validation.
Many laboratory wave experiments were carried out in the early 1960’s (e.g. Wiegel, 1964). In those experiments no evidence of turbulence was reported and steep waves behaved as predicted by the high order irrotational wave theories within the accuracy of the theories and experimental techniques at the time.
The spontaneous generation of turbulence under waves can have serious consequences for wave modelling, where the irrotational flow assumption has secured its place in engineering design.
This contribution describes unique flow visualisation experiments for large scale steep non-breaking waves using conventional dye techniques in the wave boundary layer extending above the wave trough level.

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Artículo publicado en Revista de la Sociedad de Ingeniería Hidráulica de Chile, Número 1, Volumen 25, Dciembre de 2010.

Resumen:

El 27 de febrero de 2010, a hora local 3:34 AM, la zona central de Chile fue sacudida por un terremoto que alcanzó una magnitud de 8.8 grados en la escala de Richter, con epicentro 63 [km] al SO de Cauquenes y profundidad focal estimada en 35 [km]. Como consecuencia del terremoto, se registraron ondas de tsunami que impactaron con gran intensidad 550 kilómetros a lo largo de la costa continental, desde San Antonio a Tirúa, afectando también el Archipiélago Juan Fernández, ubicado a 600 [km] de la costa. El poblado de San Juan Bautista (Figura 1), ubicado en Bahía Cumberland fue impactado por ondas de tsunami que arrasaron con la zona baja del pueblo, dejando a su paso un total de 12 víctimas fatales, 6 desaparecidos, unas 50 familias damnificadas y un impacto en las principales actividades económicas de la isla como son la pesca artesanal y el turismo.

Como parte del International Tsunami Survey Team (UNESCO), un equipo de Ingeniería Civil Oceánica efectuó un levantamiento de la zona de inundación, una evaluación de daños en obras portuarias y simulaciones hidrodinámicas cuyo objetivo fue evaluar las características de la inundación y las consecuencias sobre las instalaciones terrestres y portuarias. Este artículo resume los trabajos efectuados en terreno y algunas recomendaciones de carácter general que debieran contemplarse en la definición del plan de ordenamiento territorial y en planes de educación a la comunidad.

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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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Abstract

 "Artículo publicado en Journal of Experiments in Fluids, ISSN: 0723-4864 (Print) 1432-1114 (Online), en mayo del 2012, para descargas seguir el vinculo"

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

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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