Vicerrectorado de Ordenación Académica Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos GUÍA DOCENTE DE LA ASIGNATURA M299 - Obras Marítimas Máster Universitario en Gestión Integrada de Zonas Costeras Obligatoria Máster Universitario en Ingeniería de Costas y Puertos Obligatoria Curso Académico 2014-2015 Página 1 Vicerrectorado de Ordenación Académica Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos 1. DATOS IDENTIFICATIVOS Título/s Máster Universitario en Gestión Integrada de Zonas Costeras Máster Universitario en Ingeniería de Costas y Puertos Centro Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos Módulo / materia MÓDULO 3. PROCESOS LITORALES Y ACTUACIONES EN LA COSTA Código y denominación Créditos ECTS M299 Tipología y Curso Obligatoria Obligatoria - Obras Marítimas 2 Cuatrimestre Idioma de impartición Español Forma de impartición Departamento DPTO. CIENCIAS Y TECNICAS DEL AGUA Y DEL MEDIO AMBIENTE Profesor responsable FRANCISCO LUIS MARTIN GALLEGO E-mail fl.martin@unican.es Número despacho E.T.S. Ingenieros de Caminos, C.P.. Planta: + 0. DESPACHO SECRETARIA DEL DPTO. (0032) Otros profesores CESAR VIDAL PASCUAL Trimestral (3) Web Presencial 2. CONOCIMIENTOS PREVIOS En el desarrollo de esta asignatura se asume que el alumno ya está familiarizado con la cinemática y dinámica de las ondas y con la descripción estadística y espectral del oleaje. Además, el alumno debe estar familiarizado con las herramientas matemáticas básicas más comunes: cálculo integral y diferencial, ecuaciones diferenciales, nociones de estadística, que se facilitan a los estudiantes en los primeros cursos de las facultades de ciencias. 3. COMPETENCIAS GENÉRICAS Y ESPECÍFICAS DEL PLAN DE ESTUDIOS TRABAJADAS Competencias Genéricas Nivel Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas de ingeniería de costas y puertos. 2 Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios. Competencias Específicas 1 Nivel 2 Que el estudiante sea capaz de analizar y de diseñar obras de infraestructuras portuarias teniendo en cuenta la afección ambiental. Página 2 Vicerrectorado de Ordenación Académica Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos 3.1 RESULTADOS DE APRENDIZAJE - Conocer las diferentes tipologías de obras marítimas y entender las razones de su inclusión en las diferentes clasificaciones - Conocer los procedimientos para el diseño, construcción, explotación y desmantelamiento de obras marítimas establecidos en la ROM-00 - Ser capaz de formular y manejar con soltura las formulaciones existentes para el cálculo de las variables funcionales de los diques en talud (no rebasables y rebasables) y verticales - Ser capaz de formular y manejar con soltura las formulaciones existentes para el cálculo último de los modos de fallo principales de diques en talud (no rebasables y rebasables) y verticales - Ser capaz de formular y manejar con soltura las formulaciones existentes para el cálculo de los esfuerzos del oleaje sobre pequeñas estructuras 4. OBJETIVOS El objetivo fundamental de esta asignatura es que el alumno sea capaz de identificar las características de las diferentes tipologías de obras marítimas y de diseñar aquellas obras marítimas más comunes, empleadas tanto en la ingeniería portuaria como en la ingeniería de costas 5. MODALIDADES ORGANIZATIVAS Y MÉTODOS DOCENTES ACTIVIDADES HORAS DE LA ASIGNATURA ACTIVIDADES PRESENCIALES HORAS DE CLASE (A) - Teoría (TE) 15 - Prácticas en Aula (PA) 5 - Prácticas de Laboratorio (PL) - Horas Clínicas (CL) Subtotal horas de clase 20 ACTIVIDADES DE SEGUIMIENTO (B) - Tutorías (TU) 5 - Evaluación (EV) 2 Subtotal actividades de seguimiento 7 27 Total actividades presenciales (A+B) ACTIVIDADES NO PRESENCIALES Trabajo en grupo (TG) 10 Trabajo autónomo (TA) 13 Tutorías No Presenciales (TU-NP) Evaluación No Presencial (EV-NP) Total actividades no presenciales 23 HORAS TOTALES 50 Página 3 Vicerrectorado de Ordenación Académica Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos 6. ORGANIZACIÓN DOCENTE CONTENIDOS TE PA PL CL TU EV TG TA TUNP EVNP Semana 1 TIPOLOGÍA Y CLASIFICACIÓN DE LAS OBRAS MARÍTIMAS. Introducción. Clasificación de las obras marítimas. Tipologías de las obras marítimas. 2,00 0,50 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0.00 0.00 1 2 DISEÑO PROBABILÍSTICO DE OBRAS MARÍTIMAS. Introducción al programa ROM. La ROM-00. Determinación del riesgo de fallo de obras marítimas. Análisis de sistemas. Cotas de la probabilidad de fallo de un sistema. Estimación de la probabilidad de un modo de fallo de un elemento; método del nivel III. Estimación de la probabilidad de un modo de fallo de un elemento; método del nivel II. Métodos de nivel I. Probabilidad de fallo cuando la función de fiabilidad depende de una sóla variable dominante 2,00 0,75 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 3,00 0.00 0.00 2 3 CÁLCULO FUNCIONAL DE DIQUES EN TALUD DE MATERIALES SUELTOS. Introducción. Ascenso-descenso: análisisLosada y Giménez-Curto y van der Meer y Stam). Reflexión: reflexión sobre un talud permeable rugoso (formulaciones de Seelig y van der Meer). Transmisión: transmisión del oleaje en estructuras en taluón en estructuras en talud permeables no rebasables (formulación de Numata). Rebase: rebase sobre estructuras en talud (formulaciones de de Wall y van der Meer, Pedersen y Burcharth, diagramas de Goda). 2,00 0,75 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 1,00 0.00 0.00 3 4 CÁLCULO ÚLTIMO DE DIQUES EN TALUD DE MATERIALES SUELTOS. Introducción. Reseña histórica. Concepto de avería y criterios de daño. Análisis de la estabilidad de las piezas del manto principal: evolución del daño con la altura de ola, definición de la avería en el manto, criterios de avería, extracción de las piezas del manto principal: análisis dimensional, formulación de Losada y Giménez-Curto, formulación de Hudson, formulación de van der Meer. Estabilidad de las bermas inferiores. Recomendaciones para el diseño de los mantos secundarios y núcleo. Cálculo de espaldones. 2,00 0,75 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 3,00 0.00 0.00 4 5 CÁLCULO ÚLTIMO DE DIQUES REBASABLES Y SUMERGIDOS. Introducción. Descripción del flujo y tipología del daño. Análisis dimensional. Diques rebasables: influencia del francobordo en la estabilidad. Diques rebasables: influencia de otras variables diferentes al francobordo en la estabilidad. Diques rebasables: metodología para el cálculo de los pesos de las piezas de los mantos principales. Estabilidad de diques sumergidos o protecciones de fondo de escollera 2,00 0,75 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 1,00 0.00 0.00 5 6 CÁLCULO FUNCIONAL Y ÚLTIMO DE DIQUES VERTICALES. Introducción. Cálculo funcional de estructuras verticales impermeables. Estabilidad de diques verticales impermeables: clasificación de esfuerzos, modos últimos de fallo, criterios de estabilidad, solicitaciones hidrodinámicas, régimen de Stokes (teoría lineal, método de Nagai, aproximación de Fenton, otros métodos: Sainflou y Miche-Rundgren), régimen de Boussinesq (método de Nagai, método de Goda-Takahashi). Estabilidad de la protección de la banqueta de cimentación. Líneas actuales de investigación. 2,00 0,75 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 4,00 0.00 0.00 6 Página 4 Vicerrectorado de Ordenación Académica Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos 7 FUERZAS SOBRE PEQUEÑAS ESTRUCTURAS CON SEPARACIÓN DE FLUJO. Introducción: regímens de flujo. Fuerzas sobre cuerpos sometidos a flujos oscilatorios armónicos: formulación de Morison y determinación de los coeficientes. Análisis y diseño. Aplicación de la ecuación de Morison al cálculo de estructuras sometidas a oleaje. Valores de los coeficientes de arrastre e inercia para pilotes y cálculo de fuerzas y momentos. Efecto de las corrientes en las fuerzas sobre pilotes verticales sometidos al flujo oscilatorio del oleaje 2,00 0,75 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0.00 0.00 7 8 Viaje de prácticas a Llanes y Gijón para analizar las obras del puerto de Llanes, la playa de Poniente y el Puerto del Musel 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 10,00 0,00 0.00 0.00 8 9 Examen de teoría 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 2,00 0,00 0,00 0.00 0.00 9 15,00 5,00 0,00 0,00 5,00 2,00 10,00 13,00 0.00 0.00 TOTAL DE HORAS Esta organización tiene carácter orientativo. TE Horas de teoría PA Horas de prácticas en aula PL Horas de prácticas de laboratorio CL Horas Clínicas TU Horas de tutoría EV Horas de evaluación TG Horas de trabajo en grupo TA Horas de trabajo autónomo TU-NP Tutorías No Presenciales EV-NP Evaluación No Presencial Página 5 Vicerrectorado de Ordenación Académica Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos 7. MÉTODOS DE LA EVALUACIÓN Descripción Tipología Eval. Final Recuper. Examen de teoría Examen escrito Sí Sí 50,00 Trabajo No Sí 40,00 Otros No No 10,00 Calif. mínima 0,00 Duración 2 horas Fecha realización 9 % Condiciones recuperación Observaciones Prácticas autónomas Calif. mínima 0,00 Duración Fecha realización 2,4,6 Condiciones recuperación Observaciones Asistencia a clase y respuesta a prácticas tuteladas Calif. mínima 0,00 Duración Fecha realización 1,2,3,4,5,6,7,8 Condiciones recuperación Observaciones TOTAL 100,00 Observaciones Observaciones para alumnos a tiempo parcial 8. BIBLIOGRAFÍA Y MATERIALES DIDÁCTICOS BÁSICA Krystian W. Pilarczyk. Dikes and revetments. A.A. Balkema. 1998. Per Bruun. Design and construction of mounds for breakwaters and coastal protection. Elsevier. 1985. Vicente Negro, Ovidio Varela, Jaime H. García y José Santos. Diseño de diques verticales. Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. 2001. Vicente Negro y Ovidio Varela. Diseño de diques rompeolas. Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. 2002. Jonathan Simm and Ian Cruickshank. Construction risk in coastal engineering. Thomas Telford, 1998. Turgut Sarpkaya and Michael Isaacson. Mechanics of wave forces on offshore structures. Van Nostrand Reinhold Company Inc. 1981. Hans F. Burchath and Alberto Lamberti. Environmental design of low crested coastal defence structures (DELOS): Design guidelines. Pitagora Editrice Bologna. 2004. H. Oumeraci, A. Kortenhaus, W. Alsop, M. de Groot, R. Crouch, H. Vrijling and H. Voortman. Probabilistic design tools for vertical breakwaters, PROVERBS. 2001 Complementaria Apuntes de clase, en los que se incluye la bibliografía específica de cada tema Página 6 Vicerrectorado de Ordenación Académica Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos 9. SOFTWARE PROGRAMA / APLICACIÓN CENTRO PLANTA SALA HORARIO Matlab 10. COMPETENCIAS LINGÜÍSTICAS ¨ Comprensión escrita ¨ Comprensión oral ¨ Expresión escrita ¨ Expresión oral ¨ Asignatura íntegramente desarrollada en inglés Observaciones Página 7