Evaluación de las ecuaciones para el cálculo de Run up y Run down mediante modelado físico bajo las condiciones típicas de oleaje en el litoral Pacífico costarricense

Abstract

Un alto porcentaje del oleaje que arriba a las costas centroamericanas proviene desde el litoral Este neozelandés. Dicho conjunto de olas atraviesa el océano Pacífico y durante su trayectoria ocurre una transferencia de energía de unas olas a otras, generando así peculiaridades en el oleaje. La caracterización de esas condiciones de oleaje es esencial para las actividades de navegación y pesca, de operación en puertos y de baño para quienes visiten las playas del litoral Pacífico. En Costa Rica se encuentra Puerto Caldera, la principal entrada de mercancías en el litoral Pacífico costarricense, la cual se enfrenta día a día con las condiciones de este oleaje. Con la finalidad de ofrecer una operación segura de embarque y desembarque dentro de los recintos portuarios se establecen obras conexas de protección costera. Gracias a los avances investigativos en la actualidad se cuenta con formulaciones matemáticas para el diseño de las estructuras de protección costera. Sin embargo, esas formulaciones se han creado de manera empírica bajo condiciones de oleaje distintas a las que ocurren en el litoral Pacifico de la región centroamericana. Por esa razón, en el presente trabajo de investigación se planteó una metodología de caracterización espectral del oleaje que arriba al litoral Pacífico costarricense, así como un procedimiento para evaluar de las ecuaciones que estiman los parámetros de diseño funcional de un rompeolas en talud, mediante el establecimiento de un modelo físico a escala reducida. Los resultados obtenidos evidencian que varias de las ecuaciones existentes subestiman los parámetros del diseño funcional de rompeolas en talud, mientras que otras los sobreestiman, para las condiciones típicas del oleaje que se encuentra en el litoral Pacífico costarricense.

A high percentage of the waves that reaches the Central American coasts come from the East coast of New Zealand. This set of waves crosses the Pacific Ocean producing an energy transfer from one group of waves to another, thus generating peculiarities in the wave. The characterization of these waves conditions is essential for navigation and fishing activities, port operations and bathing for those who visit the beaches of the Pacific coast. In Costa Rica is Puerto Caldera the main entrance of goods in Costa Rica's Pacific coast, which deals day by day with the wave conditions. Related works of coastal protection are established inside the port enclosures, that with the purpose of offering a safe operation of embarkation and disembarkation. Mathematical formulations are now available for the design of coastal protection structures due to research advances. However, these formulations have been created empirically under conditions of waves different from those that occur in the Pacific coast of Central America. For that reason, in the present research work, a methodology of spectral characterization of the waves that reach the Costa Rican Pacific coast is proposed, as well as a procedure to evaluate the equations that estimate the functional design parameters of a slope breakwater, through the establishment of a physical model at a reduced scale. The results showed several of the functionality design equations adequately estimate the parameters of the functional design of a slope breakwater while other equations overestimate them, under typical conditions of the waves on the Costa Rican Pacific coast.