Monitorización y análisis de agitación portuaria. Un caso práctico

[ANGLÈS] Harbour agitation is a phenomenon consisting on the oscillation of waves found inside a harbor. It becomes important when the incident waves have a big height, and a frequency close to that of the harbor basins. This phenomenon, that affects harbors around the world, can generate violent oscillatory movements of the semi-closed waters. Consequences can be damage to structures or boats, and operativity problems, generating important economic losses. Working with the wave predictions, together with the harbor agitation predictions, we can avoid damage, as well as guarantee the user’s safety. In this graduation thesis, a pre-operational system for the harbor agitation of Port Fòrum of Barcelona is presented. The system works through a finite difference numerical model, of the Boussinesq type. This model can simulate the principal physical phenomena that occur when waves arrive to and into the harbor, with a low computational cost. To resolve this model in finite differences, the creation of a mesh is required, by defining the bathymetry and domain of the study area. In addition, it requires to be calibrated comparing their results with measurements, recorded by a directional buoy located in front of the study domain. From the buoy data a number of cases have been selected. Model results have been compared with data recorded these wave gauges, located at strategic points inside the harbour. The model results show a reasonable level of agreement with the measurements. Finally, once the model has been calibrated, two solutions have been proposed and tested, in order to reduce the agitation within the harbour.[CASTELLÀ] La agitación portuaria es un fenómeno que consiste en la oscilación de ondas que se encuentran dentro de un puerto. Cobra importancia cuando el oleaje incidente tiene una elevada altura, o una frecuencia cercana a la que tienen las dársenas del puerto. Este fenómeno que afecta a escala global, puede producir movimientos oscilatorios violentos del agua semi-cerrada. Las consecuencias pueden ser daños en las estructuras y embarcaciones, o pueden generar problemas en la operatividad del puerto, llevando a pérdidas económicas. Teniendo en cuenta las predicciones del mar, y de la agitación en los puertos, se pueden evitar daños y garantizar la seguridad de los usuarios. En esta tesina se presenta un sistema pre-operacional de predicción del estado de agitación del Port Fòrum de Barcelona. El trabajo se realiza mediante un modelo numérico en diferencias finitas, del tipo Boussinesq. Dicho modelo puede simular los principales fenómenos físicos que ocurren cuando llega el oleaje al puerto y a su interior, con un bajo coste computacional. Para la resolución del modelo mediante diferencias finitas, se requiere la creación de una malla, mediante la discretización del dominio y la batimetría de la zona de estudio, requiriendo el calibrado de varios parámetros del puerto y del oleaje incidente. Se ha utilizado los datos recogidos por una boya direccional delante del dominio de estudio, determinando a partir de ellos un abanico de casos a estudiar. Los resultados han sido validados mediante la comparación con los datos recogidos por tres lectores de nivel ubicados en puntos estratégicos del interior del puerto. Se han obtenido resultados parecidos, con un nivel de error aceptable. Finalmente, una vez calibrado el modelo, se ha procedido a proponer dos alternativas para reducir la agitación interior