METODOLOGÍA PARA LA SIMULACIÓN ALEATORIA DE TEMPORALES: APLICACIÓN AL CÁLCULO DEL SOBREPASO EN AVDA. PERÚ, VIÑA DEL MAR, CHILE

Abstract

El análisis multivariado y las simulaciones aleatorias son herramientas incipientes en el diseo de ingeniería marítima. En esta memoria se desarrolla una metodología que permite obtener parámetros de diseo de obras marítimas utilizando un enfoque multivariado y simulaciones aleatorias mediante el método de Monte Carlo. Los métodos tradicionales de diseo utilizan un enfoque estadístico univariado en el que se establecen escenarios de diseo. Este análisis que no permite considerar la probabilidad de ocurrencia conjunta de más de una variable ni cuantificar el nivel de certeza de las predicciones realizadas. Para conseguir este tipo de información se puede hacer uso de métodos más sofisticados denominados -en ingeniería marítima- métodos de Nivel II o de Nivel III, los que incorporan la teoría de probabilidades y simulaciones aleatorias, permitiendo predecir valores esperados y determinar rangos de confianza de las solicitaciones y parámetros de diseo. En esta memoria se desarrolla una metodología que permite enfrentar el diseo desde un enfoque multivariado, considerando la probabilidad de ocurrencia conjunta de alturas significativas, períodos y direcciones de incidencia del oleaje. La metodología se implementa en cinco etapas que permiten obtener las relaciones entre las variables en estudio, caracterizar estadísticamente la muestra y simular mediante el método de Monte Carlo nuevas series de estados de mar que poseen la misma caracterización estadística que la serie original. Las series de datos generadas, pueden ser utilizadas como input en la evaluación de alguna solicitación en el diseo de obras marítimas, como el (3z(Brun-up(3y (Ben una playa o el sobrepaso en un rompeolas. La metodología se aplica para el cálculo del caudal medio de sobrepaso en la escollera de protección ubicada en Av. Perú. Se simulan aleatoriamente estados de mar en las cercanías de la bahía de Valparaíso y se propagan al sitio de estudio utilizando los resultados de un estudio de agitación. Luego se determina la probabilidad de ocurrencia para distintos niveles de caudal medio de sobrepaso y el nivel de confianza asociado. Finalmente los resultados son comparados con aquellos obtenidos mediante los métodos convencionales de diseo.