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HIDRAULICA MARITIMA

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA UNIDAD – ZACATENCO

HIDRAULICA MARITIMA

PROFESOR: OLMEDO GARCIA JUAN ENRIQUE

ALUMNA: ROSALES MENDOZA AIDYL

GRUPO: ACV6

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HIDRAULICA MARITIMA UNIDAD I I. II. III. IV.

Morfología costera Principales puertos de México Características del mar Glosario de marítima

UNIDA II I. II. III. IV. V.

MAREAS

Definición Clasificación Niveles de marea Utilidad de las mareas en I.C. Equipos de medición

UNIDAD III VIENTOS I. II. III. IV. V. VI.

Definición Clasificación Fuerzas que generan viento Diagramas de lent Fases de un huracán Equipos de medición

UNIDAD IV CORRIENTES I. II. III. IV. V.

Definición Clasificación Principales corrientes del mundo Fenómeno del niño Instrumentos de medición

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HIDRAULICA MARITIMA UNIDAD V OLEAJE I. II. III.

VI.

Teoría de oleaje Características de una ola Calculo de altura de la ola a. Estadístico b. Ola significante c. Ola ciclónica Instrumentación

UNIDAD VI FENÓMENOS QUE AFECTAN EL OLEAJE I. II. III. IV.

Refracción Difracción Reflexión Rompiente

UNIDAD VII OBRAS DE PROTECCIÓN I. Espigones II. Escoleras III. Rompeolas IV. Diseño V. UNIDAD VIII TRANSPORTE LITORAL 1. Métodos directos a. Trampas de arena b. Espigones de prueba c. Fosas d. Trazadores fluorescentes 2. Métodos indirectos a. Formula de cerrc b. Formula de larras

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HIDRAULICA MARITIMA

MORFOLOGÍA COSTERA. Se encarga del estudio de los relieves originados por las olas. * Después de la rotura de la ola el agua se dirige hacia la playa de forma turbulenta y espumosa,. Es una poderosa fuente de energía que provoca el movimiento de la arena y grava de la playa tierra adentro. * Cuando ya se ha consumido la energía de la rotura contra la playa se origina un flujo de retorno, del agua hacia la playa pero mucha desaparece por infiltración en la arena, en este movimiento de retroceso el agua lleva consigo grava y arena.

“PRINCIPALES FORMACIONES COSTERAS”

Si realizáramos un recorrido por la Costa del Pacífico y del Golfo de México nos daríamos cuenta que la frontera entre tierra y mar no esta delimitada por una línea continua si no que presenta un gran numero de formaciones costeras que estos a su vez son estudiados desde el aspecto oceanográfico, razón por la cual para la hidráulica marítima es de suma importancia ya que cada formación costera nos arroja distintas características del fondo marino y de la línea de playa que a su vez estos datos son tomados en cuenta para el proyecto, materialización de la obra y mantenimiento. Dentro de las formaciones costeras desde el punto de vista marítima nos interesa conocer las siguientes: Istmo, Península, Litoral, Golfo, Bahía, Bocana, Manglar, Cayos, Fiordo y Cabo.

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HIDRAULICA MARITIMA Istmo: Es una franja estrecha de tierra que une a través del mar a dos áreas mayores de tierra, en general con orillas en ambos lados, las áreas de tierra pueden ser islas, continentes, una isla y un continente ó una península y un continente. Península: Es una extensión de tierra rodeada de agua por todas partes excepto por una zona relativamente de menor longitud que lo largo de la península Península Una península es una extensión de tierra que está rodeada de agua por todas partes excepto por una zona o Istmo que la une al continente o mainland. En general, el agua que rodea la tierra es el agua de mar, aunque también aparecen penínsulas en grandes lagos e incluso en otras extensiones menores de agua como estuarios o ríos. En muchas lenguas germánicas y célticas y también en las bálticas, eslavas y húngaras, las penínsulas se llaman «media-islas

Litoral: Son grietas y fisuras que genera el oleaje del mar al chocar con un acantilado, finalmente cuando la base del acantilado se desgasta este se fractura y se desploma quedando agujeros por donde entra el agua cuando hay marea alta. Golfo: Es una parte del océano ó mar de gran extensión encerrado por puntas ó cabos de tierra, aunque normalmente se confunde con una bahía, la única frontera entre Golfo y Bahía es la dimensión. Bahía: es la entrada del mar, océano ó lago rodeado por tierra excepto por una abertura que suele de ser mayor longitud que la que se adentra a la bahía tierra adentro. Bocana: Es la desembarca dura de un río de un río hacia la ribera del mar, las bocanas son extensiones de agua dulce que se mezclan con agua del mar dando origen a especies marinas endémica del sitio. [Escribir texto]

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HIDRAULICA MARITIMA Acantilado: Es un accidente geográfico que consiste en una pendiente vertical ó abrupta y normalmente se alude al termino cuando se esta a la orilla del mar, pero también en montañas y tierra firme se presenta dicha afirmación. Manglar: Son árboles ó arbustos que poseen adaptaciones que les permite colonizar terrenos anegados y que están sujetos a intrusiones de agua salada, normalmente podemos encontrar especies idénticas en el pacífico y especies distintas en el golfo debido a que sus semillas son transportadas por corrientes marinas. El manglar es un hábitat considerado a menudo un tipo de bioma, formado por árboles (mangles) muy tolerantes a la sal que ocupan la zona intermareal cercana a las desembocaduras de cursos de agua dulce de las costas de latitudes tropicales de la Tierra. Así, entre las áreas con manglares se incluyen estuarios y zonas costeras. Tienen una enorme diversidad biológica con alta productividad, encontrándose tanto gran número de especies de aves como de peces, crustáceos, moluscos, etc.

Ensenada: Es un accidente geográfico de tipo costera, la ciencia de la tierra generalmente utilizan este termino para describir una entrada circular de agua con una boca estrecha. Ría: Es un término que se utiliza para indicar un accidente geomorfológico que designa una de las formas que puede adaptar la desembocadura de un río, cuando un valle costero queda sumergido bajo el mar se genera un brazo propio del mar que se interna en la costa y esta a merced en la variación de las olas. Arrecife de coral: es un tipo de medio biótico que se desarrolla en aguas tropicales, son estructuras pétreas que se forman en el fondo marino, no obstante también se pueden formar en zonas con acción de oleaje ya que reciben una gran cantidad de nutrientes que proporcionan un ambiente ideal para su formación.

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HIDRAULICA MARITIMA Caleta: Es una entrada de agua de mar formada por un pequeño puerto natural la que general una zona de abrigo y esta formación costera no es visible cuando se viene de mar adentro hacia la costa. Estero: Es una formación costera que se invadida por el agua cuando sube la marea, cuando esta baja se generan lagunas de gran extensión y de poca profundidad. Estuario: Es la parte más ancha y profunda de la desembocadura de un río en mar abierto ó en el océano, generalmente en zonas donde las mareas tienen amplitud ú oscilación, la desembocadura en estuario esta formada por un solo brazo ancho y profundo en forma de embudo ensanchado. Suele tener playas en ambos lados en las que la retirada de las aguas permite el crecimiento de algunas especies vegetales que soportan aguas salinas. Cayos: Son islas pequeñas que tienen gran variedad de vida vegetal y animal pero donde los humanos no podemos vivir ni montar complejos turísticos de vida a que no tienen fuente propia de agua potable, por lo general se toman como puntos turísticos para practicar el buceo debido a su biodiversidad. Fiordo: Es una barranca excavado por un glaciar que ha sido invadido por el mar dejando agua salada. Normalmente son estrechos y están bordeados por empinadas montañas que nacen bajo el nivel del mar. Cabo: Es un accidente geográfico formado por una masa de tierra que se proyecta hacia el interior del mar, recibe este nombre sobre todo cuando su influencia sobre el flujo de las corrientes costeras es grande, provocando dificultades sobre todo para la navegación. Marina: Usaremos este término en toda ocasión que nos estemos refiriendo a cualquier elemento relacionado con el marRía

Cordón litoral: En geología, se denomina cordón litoral o restinga a la forma costera que se debe a la acción combinada de transporte de materiales por los grandes ríos y el mar originando depósitos que sustituyen a los contornos de la costa bajo la forma de un dique o series de diques que presentan un contorno medio entre los límites primitivos de la costa.1

El cordón es una de las partes de lo que en conjunto se denomina en geología aparato natural y el contorno del mismo es generalmente muy simple, excepto en [Escribir texto]

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HIDRAULICA MARITIMA el caso de que el mar presente mareas muy vivas, pues entonces resulta un cordón que corresponde a las pleamares ordinarias y otro que resulta del trabajo de las mareas tempestuosas y equinocciales.

MAREAS Llamese mareas al cambio de elevación o variación del nivel del mar que sufre la superficie del mar. en ingeniería marítima tiene por objetivo el análisis y cuntificacion de los fenómenos que producen en las zonas marítimas y tienen su influencia en proyectos específicos de navegación, construcción de proyectos, protección de costas (planos) y zonas costeras.

MAREAS DIURNAS

MAREAS ASTRONOMICAS MAREAS CLASIFICACION

VIENTO Y TORMENTA

MAREAS SEMIDIURNAS

MAREAS MIXTAS

MAREAS HIDRAULICAS

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HIDRAULICA MARITIMA

MAREAS ASTRONOMICAS Como su nombre lo indica son producidas por la acción de los astros apoyándose en la primera ley de newton que dice que dos cuerpos se atraen directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de sus distancias por un factor de gravitacionalidad ese factor gravitacional se basa a la diferencias de densidades y a la forma. MAREAS DIURNAS Se caracteriza por tener un pleamar y un bajamar en un dia lunar que es igual a 24 horas 50 minutos. Llámese pleamar al nivel máximo que tiene el nivel del mar Llámese bajamar al nivel mínimo que experimenta el nivel del mar MAREAS SEMIDIURNAS Se caracterizan por presentar dos pleamares y dos bajamares sensiblemente iguales durante un periodo de 24 horas 50 minutos MAREAS MXTAS Se caracterizan por presentar dos pleamares y un bajamar o dos bajamares y un pleamar en un periodo de día lunar. NOTA: al fenómeno que ocurre en la variación de amplitudes se le llama desigualdad diaria si analizamos un mes lunar 28.6 días veremos que tenemos cuatro fases de luna: luna nueva, luna llena, cuarto menguante y cuarto creciente. Cuando tenemos la nueva y la llena tenemos una amplitud y cuando tenemos las cuatro tenemos menos amplitud pero este fenómeno no ocurre instantáneamente en superficie del mar ya que se presentan los continentes como la orografía marina. Resumiendo la marea lunar afecta un 60% al nivel del mar y el sol un 40%. FASES DE UN HURACAN se presenta cuando la superficie del amr alcanza los 26.5° entre las latitudes 6° y 9° latitud norte originándose por choques de aire caliente y que circulan con cierta oblicuidad o giro en presencia de humedad determinándose así los siguientes tres fases [Escribir texto]

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HIDRAULICA MARITIMA 1.- PERTURBACION: Se presenta con lluvia intensa la cual alcanza velocidades de 30 a 60 KM/HR en vientos que se desvanecen con choques de masas de ire frio en zonas con baja presión pero si continua en el mar se le unen zonas de alta presión esta se fortalece dando origen a una depresión tropical con presencia de viento(son lluvias de 60 KM/HR) que se debilitan y mueren al legar a la costa con choque de las primeras montañas más si continúan en el mar y se le adicionan zonas de alta presión esta se fortalecen dando origen a una tormenta tropical (que se presenta con lluvias acompañadas de viento de 90 a 115 KM/HR) ya presenta direcciones y desplazamientos en el hemisferio norte conforme al contrario a las manecillas del reloj si avanza hacia la costa esta se desvanece en la parte alta de la montaña pero si persiste en el mar el conjunto de zonas de alta presión esta se fortalece dando origen a un ciclón, durante esta fase se cierra la navegación y se emite en escala shapire-Simpson de grado 1 a 5 esto dependiendo de los daños que ocasione FASES DE UN HURACAN 1.- perturbación 2.- depresión tropical 3.- tormenta tropical 4.- ciclón o huracán Diagramas de Lenz Son representaciones vectoriales dado tales que se plasman o expresan las características del viento dentro de una rosa de vientos la cual tendrá que tener como mínimo 16 fracciones. a) DIAGRAMAS DE FRECUENCIA VIENTOS REINANTES Indica el número de veces “n” que el viento sopla en determinada dirección también tiene dos vientos reinantes B) DIAGRAMA DE INTENSIDAD “v” En este diagrama de registra la velocidad con la que el viento sopla a determinada dirección también llamado vientos dominantes C) DIAGRAMA DE ACCION DEL VIENTO “nv” Es el que registra el producto de la intensidad con la frecuencia “nv” también llamado vientos eólicos. [Escribir texto]

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HIDRAULICA MARITIMA Normalmente sirven para generar energía por vientos D) DIAGRAMA DE PRESION “v2” Representa la intensidad elevada al cuadrado o magnificada registra la presión que ejerce el viento en estaciones elevadas ya sea edificios, bodegas, se utilizan para orientar y proteger a las estructuras elevadas. NOTA: la intensidad para medir el viento es el nudo. 1 nudo= 1 milla náutica= 1852 metros 1 nudo= 0.512 m/s

Diurnas.- Se caracterizan por registrar un plameamar y un baja mar en un dia lunar, que son 24 horas 50 min. Pleamar.- Es la elevacion maxima que alcanza el nivel del mar, cuando la luna esta en face llena o nueva, tambien llamadas mareas vivas. Bajamar.- Es el nivel minimo que registra la elevacion del mar, ocurriendo en tre las faces de cuarto crecimiente y cuarto menguante, llamadas tambie mareas muertas. Semidiurda.- Se caracteriza pro presentar dos pleamares y dos bajamares mediante un dia lunar, que son 24 horas 50 min. Las mixtas.- se caracterizan por presentar dos pleamares y un bajamar o dos bajameres y pleamar durante un dia lunar [Escribir texto]

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HIDRAULICA MARITIMA Cuando es un mes lunar equivale a 28.6 dias lunares. Mareas por viento.- Son las que se generan cuando ocurre un fenomeno meteorologico y se genera viento en un enbalse (IMAGEN DE EMBALSE) S= NK (FV2/d).cos fi

Siendo los coeficiente n en forma del enbalse N=1.1 rectangualres N1.0 Circulares K= coeficiente de tension superficial del agua =3 X 10 -6 V= A la velocidad del viento Km por hora D= Distancia desde la zona de generacion de viento hasta la costa Cos fi = El angulo de inclinacion del viento con respecto al angulo horizontal bajo la costa. El fech se define como una linea horizontal incrita dentro de una area de zona de generacion de viento, en direccion hacia la costa Tormenta.- Sobreelevacion que sufre el nivel del mar cuando se presenta un ciclon o huracana y dependiendo de la escala de la escala tropical alcanza alturas en la marea de hasta 400 metros. Mareas Hidraulicas.- Son sobreelevaciones del nivel del mar cuando ocurre un estrechamiento importante en un embalse, como pro ejemplo en el mar de cortez al unirse Baja California con Sonora ocurre un estrechamiento importante que da como consecuencia un nivel extraordinario TRAER PROYECCIONES DE MAREA …….

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HIDRAULICA MARITIMA

Clasificacion

Astronomicas

Diurnas

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Semidiurnas

meteorologicas

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HIDRAULICA MARITIMA Pleamar: Elevación máxima que alcanza el nivel del mar cuando la luna esta en fase llena o nueva, también se le llaman (mareas vivas). Baja Mar: es el nivel minimo que registra la elevación del mar, ocurriendo en las fases de cuarto creciente llamadas también (mareas muertas). Amplitud de ola: Longitud de ola: DIBUJO DE MAREA METEOROLOGICA DE VIENTO: CALCULO DE LA SOBREELEVACION: cos ø Fv2 = Furia de coreolis V= Velocidad del viento (km/hrs) D= Distancia desde la zona de generación de dentro hacia la costa N=Forma de embalse N=1.1………Rectangulares N=1.0………Circulares Cos ø= angulo de inclinacionde la dirección del viento hacia la línea horizontal de la costa. K=Tensión superficial del agua. K=3.3 X 106 Linea horizontal inscrita dentro de una onda o un área de generación de viento en dirección hacia la costa = F=Fetch, longitud de inscrita en un área de zona de generación de viento en dirección hacia la costa.

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HIDRAULICA MARITIMA Niveles Estación Estación Determinación Estación subordinada estructural Estándar Barro Manzanillo Manzanillo Navidad Penado 1975-2010

Estación subordinada Barro de Navidad Nivel corregido

NPMS NPM NMM NBM NBMI

Mareas: Llamase marea a la variación que sufre el nivel del mar, es decir el ascenso y descenso periódico, en todas las aguas oceánicas originando principalmente por la atracción de los astros. Clasificación: De acuerdo a un 60%obedece a la luna y un 40% al sol y a otros planetas. UBICAR IMAGEN DE LAS DISTANCIAS DEL SOL LA TIERRA Y LA LUNA Aplicación de la primera ley de Newton (ENUNCIARLA) (Fuerza de gravedad) = Donde: M=Masas y D= Distancia Pleamar: Elevacion máxima que lacanza el nivel del mar cuando la luna esta en fase llena o nueva,

a) Veleta: Indica sitio rumbo de donde proviene el viento. Imagen [Escribir texto]

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HIDRAULICA MARITIMA b) Anemómetro: Este instrumento indica dirección y velocidad, tomando como base la escala de BEAUROTR (Investigar escala) c) Anemógrafo: Consiste en un juego de copas que se mueve en RPM y mediante un mecanismo de relojería transforma las RPM a m/s, además cabe mencionar que existen anemógrafos con impresora que grafica en dirección-velocidad, (viento reinante y viento dominante d) Ane cinemógrafos: Se utiliza básicamente para elaborar los diagramas de lent (Presión, energía eólica, y velocidad al cuadrado) normalmente se ubican en aeropuertos y estaciones meteorológicas. e) Corrientes: Son masas de agua en movimiento ocasionadas generalmente por diferencias de temperaturas y/o diferencia de densidad en el agua de mar, se ha tenido oportunidad de estar en una parte de un cerro o faro. IMAGEN Investigar: Corrientes mundiales marinas principales CLASIFICACION DE CORRIENTES POR MAREA. Mareas: son las que se presentan en las desembocaduras de los ríos que dan hacia una laguna costera o estéreos, en los pleamares al subir la marea penetra aguas arriba llamándosele a este llenado de la laguna como flujo de marea, y cuando ocurre el baja mar (mareas muertas) al vaciado se le llama reflujo, en este periodo las lagunas o esteros se enriquecen de plantón benéfico para el cultivo de especies marinas. IMAGEN FALTA Reversibles: Se presentan en bahías o caletas al presentarse los pleamares actúa directamente con un aumento de nivel del mar ocurriendo una corriente perpendicular a la playa Rotatorias: Se presentan en playas largas generalmente mar abierto ejemplo: Si la marea en face de pleamar corrió a las 18 hrs en el punto b pudiera registrarse 2 hrs después la misma fase de pleamar IMGEN LINEA CON PUNTOS Y HORAS, en donde se presentara una corriente

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