CHAPTER 3. A PROJECTION PURSUIT FOREST ALGORITHM FOR
3.1 Introduction
Para la región de estudio no existen antecedentes en mediciones de olas. Scalise et al. (2009) emplearon el modelo SWAN (Simulating Waves Nearshore) Cycle III v. 40.31 para simular la altura, el período y la dirección de las olas para el año 2000 en el GSM. En dicho modelo, obtuvieron que los valores medios anuales de la altura significativa, el período pico y la dirección de incidencia de las olas, considerando todas
las direcciones, fueron 0,5 m, 3,3 s y 212°, respectivamente. Por otro lado, de este estudio numérico surge que el oleaje más frecuente proviene del SO y O, con una probabilidad de ocurrencia del 45,5 %. Las olas provenientes del NE y E son las menos frecuentes con una probabilidad inferior al 5,6 % para cada sector. El oleaje más intenso proviene, por lo general, de la dirección SE, alcanzando períodos de hasta 7 s y alturas significativas cercanas a 2 m (Scalise et al., 2009).
Dada la insuficiencia de datos medidos se instaló un olígrafo y mareógrafo sobre la plataforma rocosa frente al balneario Las Grutas (Fig. 5-6), constituyendo la primera serie de mediciones de olas en la zona. El instrumental fue desarrollado en Área de Oceanografía Física del IADO a cargo de los Doctores A.J. Vitale, M.C. Piccolo y G.M.E. Perillo. Este registra la altura de la superficie del agua en todo instante, por lo cual el sistema es capaz de obtener la marea y las olas en una sola serie de tiempo. Por medio de un filtrado en frecuencia se discrimina la marea de las olas. La resolución temporal del muestreo es 25 veces por segundo durante 10 minutos (15.000 registros) - burst- con un intervalo de 30 minutos entre muestreo. Para cada burst se estimó la altura (H) y período (T) medio -Hm; Tm-, significativo -H1/3; T1/3-, décimo mayor –H10; T10- y máximo -Hmax; Tmax-. Dicho procesamiento se efectuó a partir de software propio del instrumental desarrollado. Las mediciones se efectuaron para un período entre el 8 al 28 de mayo del 2011.
Figura 5-6: Imágenes del olígrafo y mareógrafo (a, b y c). Vista en planta de la localización del instrumento (d) y esquema de ubicación en la sección transversal de la costa (e). La figura (d)
La figura 5-7 muestra la marea registrada por el sensor. La localización del mareógrafo, cuyo valor inicial de altura es 0 m (Figs. 5-6 y 5-7), equivale al nivel de agua de 4,45 m del SHN. Por lo tanto, en el período de estudio se pudo observar en detalle las pleamares, las cuales que oscilaron entre 6,45 y 9 m.
Para la caracterización de la olas en Las Grutas se presenta un análisis estadístico estándar (Tabla 5-1) y de distribución de frecuencias (Tabla 5-2). El valor medio del período y la altura de la ola durante el muestreo fue de 0,23 m y 7,93 s, respectivamente (Tabla 5-1). En términos absolutos, se registraron máximos de 22,56 s (período) y 1,54 m (altura) (Tabla 5-1). El 70 % de los casos mostró períodos significativos de la ola inferior a 12 s (Tabla 5-2). De acuerdo a la figura 5-8, el porcentaje más alto de ocurrencia correspondió a períodos significativos cercanos a los
Figura 5-7: Registro de la marea obtenida en la costa de la localidad de Las Grutas para el período 08/05 al 28/05/2011. El 0 m corresponde al valor inicial del instrumental. Dada su ubicación, el mismo no registra los niveles más bajos de la marea (Fig. 5-6). Fte. elaboración
propia.
Tabla 5-1: Parámetros estadísticos básicos de las olas en la costa de la localidad de Las Grutas para el período 08/05 al 28/05/2011. Fte. elaboración propia.
Tm T1/3 T10 Tmax Hm H1/3 H10 Hmax
Media 7,93 10,86 12,43 14,29 0,23 0,38 0,47 0,57
Máximo 11,36 15,42 17,96 22,56 0,62 0,95 1,21 1,54
H1/3 (%) T1/3 (%) <0,15 m 0,15-0,3 m 0,3-0,6 m 0,6-0,9 m > 0,9 m Ocurrencia Excedencia <6 s 0,3 0,6 2 0,3 0 3,2 96,8 6-8 s 0,9 1,4 4 1,4 0,6 8,4 88,4 8-10 s 2,3 9,5 3,2 0 0 15 73,4 10-12 s 2,3 18,8 18,2 3,5 0,6 43,4 30,1 12-14 s 0 4,3 17,9 4,3 0 26,6 3,5 > 14 s 0 0,9 0,9 0,9 0,3 2,9 0 Ocurrencia 5,8 35,5 46,2 10,4 1,4 Excedencia 94,2 58,7 12,4 2,0 0
Tabla 5-2: Tabla de probabilidades conjuntas de las olas en la costa de Las Grutas para el período 08/05 al 28/05/2011, sobre la base de datos de la altura y período significativo de la ola.
Fte. elaboración propia.
Figura 5-8: Porcentaje de ocurrencia del período (a) y la altura (b) significativo de la ola obtenida en la costa de la localidad de Las Grutas para el período 08/05 al 28/05/2011. Fte.
11 s y alturas significativas de 0,4 m. La probabilidad de que el período significativo de las olas exceda los 6 s es considerablemente mayor a que supere los 12 s (Tabla 5-2). Del mismo modo, la probabilidad de que la altura significativa exceda los 0,15 m es marcadamente mayor a que supere los 0,6 m (Tabla 5-2). Para el caso de las olas mayor a 0,9 m y 14 s, la probabilidad es despreciable (Tabla 5-2).
Las olas más habituales son las generadas por el viento (Sorensen, 1993), las cuales están generalmente limitadas a períodos inferiores a 20 s (Komar, 1998). Estas se pueden dividir en olas generadas por vientos locales y en aquellas generadas por tormentas en áreas lejanas que se propagan hacia un área en particular. La generación de olas producto del viento depende de la velocidad y la dirección del mismo, cuya relación entre esos parámetros resulta particular en cada caso de estudio (Vitale, 2010). Isla et al. (2004) consideran que en los golfos patagónicos las olas son muy pequeñas debido a que la zona de generación de olas por viento está restringida. Las olas que ocurren en la costa de estudio se caracterizan por ser de generación lejana, favorecido por la extensa superficie del GSM y la gran amplitud de la boca que lo comunica con el mar abierto.
En las figuras 5-9a y 5-9b se observa que en general la relación entre la altura de las olas y el viento local es muy baja o nula. Se evidencia que aun en presencia de vientos débiles (< 5 m s-1) ocurren alturas significativas de olas que suelen superar los 0,20 m. Por otra parte, se aprecia una asociación entre las alturas más importantes de las olas y los vientos provenientes del cuadrante S (Figs. 5-9a y 5-9b).
Figura 5-9: Velocidad y dirección del viento (a) y registro continuo (burst) del período (b) y altura (c) de la ola (significativa y máxima). Fte. elaboración propia.