Guía docente de Ingeniería de Puertos y Costas (MA9/56/3/20)

Curso 2022/2023
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 08/07/2022

Máster

Máster Doble: Máster Universitario en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos + Máster Universitario en Hidráulica Ambiental

Módulo

Módulo de Formación General

Rama

Ingeniería y Arquitectura

Centro en el que se imparte la docencia

E.T.S. de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos

Centro Responsable del título

Escuela Internacional de Posgrado

Semestre

Segundo

Créditos

6

Tipo

Optativa

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • María Clavero Gilabert
  • Antonio Moñino Ferrando
  • Miguel Ortega Sánchez

Horario de Tutorías

María Clavero Gilabert

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No hay tutorías asignadas para el curso académico.

Antonio Moñino Ferrando

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No hay tutorías asignadas para el curso académico.

Miguel Ortega Sánchez

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No hay tutorías asignadas para el curso académico.

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

  • Teoría lineal de ondas: cinemática, dinámica y procesos de transformación.
  • Áreas portuarias: Diseño en planta y comportamiento de las obras de abrigo, y de atraque y amarre.
  • Áreas litorales: Procesos y Evolución de playas. Regeneración y restauración

 

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Tener conocimientos adecuados sobre:

  • Física
  • Análisis matemático
  • Mecánica de medios continuos
  • Ingeniería hidráulica
  • Geología y geomorfología

Competencias

Competencias Básicas

  • CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8. 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.
  • CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias Generales

  • CG07. Capacidad para planificar, proyectar, inspeccionar y dirigir obras de infraestructuras de transportes terrestres (carreteras, ferrocarriles, puentes, túneles y vías urbanas) o marítimos (obras e instalaciones portuarias). 
  • CG10. Capacidad para la realización de estudios de planificación territorial, del medio litoral, de la ordenación y defensa de costas y de los aspectos medioambientales relacionados con las infraestructuras. 
  • CG18. Conocimientos adecuados de los aspectos científicos y tecnológicos de métodos matemáticos, analíticos y numéricos de la ingeniería, mecánica de fluidos, mecánica de medios continuos, cálculo de estructuras, ingeniería del terreno, ingeniería marítima, obras y aprovechamientos hidráulicos y obras lineales. 

Competencias Específicas

  • CE17. Capacidad para la construcción y conservación de carreteras, así como para el dimensionamiento, el proyecto y los elementos que componen las dotaciones viarias básicas.  
  • CE29. Conocimiento del diseño y funcionamiento de las infraestructuras para el intercambio modal, tales como puertos, aeropuertos, estaciones ferroviarias y centros logísticos de transporte. 

Competencias Transversales

  • CT01. Capacidad de análisis y síntesis 
  • CT03. Comunicación oral y/o escrita 
  • CT04. Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio 
  • CT05. Capacidad de gestión de la información 
  • CT06. Resolución de problemas 
  • CT07. Trabajo en equipo 
  • CT08. Razonamiento crítico 
  • CT09. Aprendizaje autónomo 
  • CT12. Sensibilidad hacia temas medioambientales 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

Cuando concluya el desarrollo de esta asignatura se espera que el alumno sea capaz de:

  • Describir los fenómenos fundamentales asociados a la propagación del oleaje: asomeramiento, y rotura, reflexión, refracción, difracción.  
  • Calcular las características de la propagación sobre el medio marino: frecuencia, número de onda, longitud de onda, celeridad. 
  • Describir el clima marítimo y calcular los parámetros de oleaje a partir del mismo.
  • Evaluar la interferencia entre una onda y una estructura. 
  • Calcular los efectos de las acciones producidas por las ondas sobre estructuras. 
  • Conocer las diferentes tipologías de obras marítimas. 
  • Tener conocimientos sobre los principales requerimientos para el diseño de una obra marítima. 
  • Diseñar y calcular un dique de abrigo con tipología vertical, mixto y en talud.
  • Caracterizar la hidrodinámica de la zona de rompientes. 
  • Caracterizar las corrientes longitudinales y transversales asociadas a la rotura del oleaje.
  • Evaluar el transporte de sedimentos longitudinal y transversal que se produce en un tramo de costa.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

Tema 0: Presentación

PARTE I. HIDRODINÁMICA DE LAS ONDAS DE GRAVEDAD EN EL MAR

Tema 1: Revisión de los Fundamentos de la Hidrodinámica

Descripción del movimiento del fluido con superficie libre y fondo. Balance de masa, cantidad de movimiento y energía en el volumen de control. Leyes de conservación aplicadas al resalto hidráulico.

Tema 2: Movimiento Progresivo, Estacionario y Parcialmente Estacionario 2DV

Fondo horizontal y análisis 2DV. Cinemática y dinámica del fluido con movimiento oscilatorio. Transformación de la onda sobre fondo inclinado y análisis 2DV. Rotura de la onda.

Tema 3: Transformación del Tren Oscilatorio Progresivo con Incidencia Oblicua

Teoría del rayo. Reflexión sobre fondo horizontal. Difracción sobre fondo horizontal. Transformación del oleaje sobre fondo inclinado. Rotura con incidencia oblicua. Cálculo de la transformación de un tren de ondas en una costa abierta.

PARTE II. AGENTES CLIMÁTICOS Y ATMOSFÉRICOS EN EL EMPLAZAMIENTO

Tema 4: Agentes climáticos I: Marea astronómica.

Potencial generador de mareas. Variabilidad espacial y temporal. Red instrumental de Puertos del Estado. Análisis armónico. 

Tema 5: Agentes climáticos II: Marea meteorológica

Efecto conjunto del viento y gradiente presión atmosférica sobre masas de agua. Efectos geostróficos. Residuo meteorológico. Regímenes climáticos. 

Tema 6: Agentes climáticos III: Oleaje

Análisis estadístico del oleaje. Estados de oleaje. Puntos Wana. Regimen medio y extremal del oleaje: método de picos sobre umbral y máximos anuales. 

PARTE III. INTRODUCCIÓN AL PROYECTO Y CONSTRUCCIÓN DE DIQUES DE ABRIGO

Tema 7. Fundamentos de la Ingeniería Portuaria. 

El transporte marítimo. El buque. El puerto: Concepto, evolución y esquema general de un área portuaria. La operación portuaria. Terminales portuarias.

Tema 8. Comportamiento de diques de abrigo frente a las oscilaciones del mar

Alineaciones y tramos. Diques de abrigo fijos de gravedad: tipología, partes y elementos de la sección. Comportamiento de los diques en su interacción con las oscilaciones del mar. Criterios generales para la selección de la tipología. 

Tema 9. Procesos constructivos

Fases constructivas de los diques de abrigo. Medios constructivos y maquinaria. Modos de parada durante la construcción. Secuencia constructiva y estimación de costes.  

Tema 10. Caracterización de los agentes y las acciones. 

Transformación del oleaje en presencia del dique. Modos de fallo, últimos y de servicios y modos de parada operativa. Ecuaciones de verificación. 

Tema 11. Verificación de los modos de fallos principales de los diques de abrigo

Modos de fallo principales para dique en talud y dique vertical: métodos de cálculo y ecuación de estado límite último. Normas de buena práctica y modos de fallo no principales.

Tema 12. Áreas litorales

Introducción a la ingeniería de costas: escalas y agentes. Tipologías principales de áreas litorales: morfología. Esquema general para el estudio de un área litoral. Ejemplos. Hidrodinámica de la zona de rompientes. Transporte de sedimentos longitudinal y transversal.

Práctico

En paralelo al desarrollo del temario de teoría se realizarán distintas prácticas en clase. El objetivo es aplicar los conceptos teóricos y afianzar y profundizar en el conocimiento de los temas anteriores. Las principales prácticas a realizar serán:

  1. Cálculo de las características del oleaje a través de la Teoría Lineal
  2. Análisis armónico de un registro de marea.
  3. Caracterización de los regímenes medio y extremal del oleaje.
  4. Cálculo de la sección tipo de diques de abrigo.

Práctica Global

Se planteará a los alumnos la realización de una práctica global. En su realización (no presencial), los alumnos deberán aplicar los conocimientos aprendidos en las clases teoría y prácticas. Los resultados parciales y finales de la práctica global serán presentados de forma oral.

Prácticas de Laboratorio

Durante el curso se realizarán prácticas (voluntarias) en el Laboratorio de Ingeniería Hidráulica de la ETS de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de la Universidad de Granada. Se dispone de un tanque de oleaje de dimensiones 20 x 9 x 1 m con un sistema de generación de oleaje direccional. Se dispone de instrumentación para la medida de elevación de la superficie libre y el registro de la información en ordenador. Se propone inicialmente la siguiente práctica de laboratorio:  

  • Generación y propagación del oleaje
  • Efectos sobre una estructura 
  • Visualización de los efectos de difracción, refracción y asomeramiento
  • Elaboración de informe (trabajo no presencial individual)

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • Moñino, Ortega, Clavero, Díez Minguito. Ingeniería Marítima y Costera: Apuntes de Clase. Universidad de Granada. 
  • Baquerizo, Losada y López. Fundamentos del movimiento oscilatorio. Universidad de Granada. 2005. 
  • Dean y Dalrymple. Water wave mechanics for engineers and scientists. World Scientific. 1984.
  • Dean y Dalrymple. Coastal processes with engineering applications. Cambridge University Press. 2004. 
  • Goda. Random seas and design of maritime structures. University of Tokyo Press, 1985.
  • Komar. Beach processes and sedimentation. Prentice Hall. 1976.
  • Losada. Recent development in the design of mound breakwaters. Chapter 21 in: Handbook of Ocean Engineering, Volume I. Ed.: J. Herbich, 1990.

 

Bibliografía complementaria

  • Losada.  ROM 0.0. Procedimiento general y bases de cálculo en el proyecto de obras marítimas y portuarias. Puertos del Estado. Ministerio de Fomento. 
  • Losada.  ROM 1.0. Procedimiento general y bases de cálculo en el proyecto de obras marítimas y portuarias. Puertos del Estado. Ministerio de Fomento. 
  • Masselink y Hughes. An introduction to coastal processes and geomorphology. Hodder Arnold. 2003.
  • Svendsen. Introduction to nearshore hydrodynamics. World Scientific. 2005.

Enlaces recomendados

http://gdfa.ugr.es – Grupo de Dinámica de Flujos Ambientales

http://chl.erdc.usace.army.mil/cem - Coastal Engineering Manual

http://www.coastal.udel.edu/coastal/coastal_list.html - Lista de distribución de Ingeniería Costera

http://www.coastal.udel.edu/coastal.html - Página web sobre Ingeniería de Costas

Metodología docente

  • MD01 Lección magistral/expositiva 
  • MD03 Resolución de problemas y estudio de casos prácticos 
  • MD04 Prácticas de laboratorio 
  • MD05 Seminarios 
  • MD07 Análisis de fuentes y documentos 
  • MD09 Realización de trabajos individuales

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)

Evaluación Ordinaria

Metodología docente en el contexto de la Evaluación Ordinaria

  • Lecciones magistrales (clases de teoría): el Profesor desarrollará los conceptos básicos del tema en cuestión.

  • Actividades prácticas (clases de prácticas): el Profesor plantea la práctica y desarrolla los conceptos necesarios. La práctica será resuelta por los alumnos asistido por el profesor.

  • Actividades no presenciales: trabajo autónomo del alumno.

  • Tutorías académicas.

  • Prácticas de laboratorio

De forma más detallada, la metodología se basa en:

  1. Clases teóricas en las que el Profesor desarrollará los conceptos básicos de cada uno de los temas.

  2. Planteamiento de prácticas en clase por el Profesor y resolución por los alumnos con la asistencia del profesor.

  3. Charlas breves sobre temas de contenido técnico para desarrollar las habilidades de exposición en público.

  4. Planteamiento y resolución de problemas fuera del horario de clase (trabajo autónomo del alumno).

  5. Los ejercicios propuestos podrán ser de diferentes tipos en función del nivel de avance de los alumnos y de sus conocimientos generales: (1) resolución de problemas en los que se aplican los conocimientos teóricos; (2) presentación de noticias y/o vídeos, y desarrollo de charlas y debates en torno a ellos; (3) prácticas en las que se muestre la madurez intelectual e ingenieril del alumno, mediante la propuesta de resolución de una situación basada en experiencias reales (problemas planteados a partir de observaciones de campo, datos de laboratorio, etc...).

El artículo 17 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que la convocatoria ordinaria estará basada preferentemente en la evaluación continua del estudiante, excepto para quienes se les haya reconocido el derecho a la evaluación única final.

La nota final se obtiene como resultado de la suma ponderada de una calificación de prácticas NPC y de una calificación de exposición final NE, conforme a lo siguiente:
NF=0.7NE+0.3NPC. Así, un alumno puede aprobar sólo con realizar el trabajo de exposición (y alcanzar una puntuación máxima de 7 sobre 10).

NOTA DE PRÁCTICAS DE CLASE (NPC)

  • Es la nota obtenida como resultado del trabajo realizado por el alumno en las prácticas del curso: presentación de trabajos breves, participación en debates de clase, prácticas de laboratorio, etc.

  • Cada práctica se puntuará sobre 10.

  • La nota será el resultado de hacer la media de las diferentes notas parciales obtenidas.

NOTA DE LA EXPOSICIÓN (NE)

  • Es la nota tras una presentación en PowerPoint©, pdf o similar, de un trabajo previamente asignado al alumno o grupo de alumnos.

  • Tras la exposición habrá un turno de preguntas de los asistentes (profesores y/o alumnos). En la exposición y defensa deberán participar, de un modo u otro, todos los miembros del grupo.

  • El número de alumnos por grupo y la duración de las exposiciones y turno de preguntas dependerá del número de matriculados por curso.

  • Se evaluará la claridad y organización en la presentación, la metodología seguida para resolver el problema propuesto y la discusión de los resultados obtenidos, así como las conclusiones.

  • La prueba de exposición se puntuará sobre 10.

Evaluación Extraordinaria

Procedimiento de evaluación extraordinario (Art. 19)

A los alumnos que hayan seguido y no hayan superado el procedimiento de evaluación ordinario se les guardará la nota de laboratorio y prácticas (en total 3/10). Por tanto, solo tendrán que hacer el examen en las mismas condiciones que para la evaluación ordinaria (7/10). Aquéllos que no hayan seguido el procedimiento de evaluación ordinario deberán examinarse de una parte teórica (cuestiones) y otra práctica (problemas), evaluada ambas con 5/10.

Siguiendo las recomendaciones de la CRUE y del Secretariado de Inclusión y Diversidad de la Universidad de Granada, los sistemas de adquisición y de evaluación de competencias recogidos en esta guía docente se aplicarán conforme al principio de Diseño Para Todas las Personas, facilitando el aprendizaje  y la demostración de conocimientos de acuerdo a las necesidades y la diversidad funcional del alumnado.

Evaluación única final

De acuerdo a la normativa de la UGR, los alumnos que no deseen el sistema de evaluación continua podrán acogerse al sistema de evaluación única final (EUF, Art 8), examinándose de una parte teórica (cuestiones) y otra práctica (problemas), evaluada ambas con 5/10.

En el caso de acogerse al sistema de EUF, los alumnos deberán comunicarlo al Director del Departamento en un plazo máximo de 15 días tras hacer efectiva su matriculación en la asignatura, acreditando las razones para no seguir el sistema de evaluación continua. 

Información adicional

Instrucciones para las tutorías en línea

Los mensajes de correo electrónico o los enviados a través de la plataforma PRADO destinados a los profesores serán normalmente respondidos durante los horarios de tutoría. Los correos electrónicos deberán contener (en este orden): (1) presentación, (2) nombre y apellidos del alumno, (3) titulación, (4) grupo, (5) DNI, (6) cuerpo del mensaje y (7) cierre o despedida. No es necesario incluir los puntos (3), (4) y (5) en mensajes a través de PRADO. Cualquier mensaje que no siga este formato o que no tenga una ortografía mínimamente cuidada no será respondido.