Influencia de la batimetría local en la validación del modelo Mike 21

1. Influencia de la batimetría local en la validación del modelo Mike 21 Ivette Fernández Aneiva Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718 “Catastro del recurso energético asociado a oleaje para el apoyo a la evaluación de proyectos de generación de energía Undimotriz”

2. Contenido • INTRODUCCIÓN • ZONA DE ESTUDIO • METODOLOGÍA • ANTECEDENTES PREVIOS • MATERIALES • SENSIBILIDAD DE PARÁMETROS • SENSIBILIDAD DE BATIMETRÍAS • RESULTADO • SENSIBILIDAD DE BATIMETRÍAS • CALIBRACIÓN DE LOS MODELOS. • VALIDACIÓN DE LOS MODELOS • CONCLUSIÓN Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

3. Introducción Realizar un catastro energético a lo largo de las zonas costeras del país, implica una serie de elementos importantes a estudiar y analizar . Dentro de los factores que tienen influencia en la caracterización del catastro, se encuentra la batimetría o topografía del fondo marino de las zonas de estudio. Analizar la densidad junto con su extensión, es relevante a considerar en el dominio a modelar, sobre todo en aguas someras. Es por lo anterior, que el objetivo general de este análisis, se basa en la implicancia de una batimetría de detalle en la zona escogida a caracterizar. Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

4. Zona de Estudio: Punta Curaumilla Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

5. Metodología Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

6. Antecedentes Previos Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

7. Antecedentes: Batimetría • Gebco • Etopo • SHOA • Batimetría de detalle Fuente: http://www.cona.cl/publicaciones/geologia_marina/editorial.pdf Geología Marina de Chile COMITÉ OCEANOGRÁFICO NACIONAL DE CHILE SERVICIO HIDROGRÁFICO Y OCEANOGRÁFICO DE LA ARMADA DE CHILE PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSO SERVICIO NACIONAL DE GEOLOGÍA Y MINERÍA Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

8. Antecedentes: Batimetría pública • Gebco y Etopo • GEBCO (General bathymetric chart of the oceans). Tamaño de celda es de a 30 segundos de arco mundial. Organizado por British Oceanographic Data Center (BODC). • ETOPO hace referencia vertical al nivel del mar, y hace referencia horizontal al Sistema Geodésico Mundial de 1984 (WGS 84) . Tamaño de celda de 1 minuto de arco . Organizado por National Geophysical Data Center  (NGDC) http://www.gebco.net/data_and_products/gridded_bathymetry_data/ http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/global Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

9. Materiales: Batimetría comercial • SHOA • El SHOA es el encargado de proveer la documentación náutica del país. La obtención de estas cartas náuticas se realiza a través de un pago respectivo. • Batimetría de detalle • La batimetría de detalle se contrata a una empresa, la cuál tiene por misión realizar las tareas asignadas por el INH. http:www.shoa.cl/pagnueva/comelec.html Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

10. Antecedentes: Mediciones de terreno • Boya Triaxys (Hs, Tp, Dmean) • ADCP Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

11. Antecedentes: Mediciones de terreno • Boya Triaxys • ADCP (Hs, Tp, Dmean) Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

12. Materiales Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

13. Materiales: Modelo Numérico Es un modelo de olas de viento espectral de nueva generación, basado en mallas no estructuradas. El modelo simula el crecimiento, la disipación y la transformación de olas generadas por el viento y el mar de fondo en aguas profundas y las zonas costeras. Módulo incluye dos formulaciones diferentes: • Formulación paramétrica desacoplado direccional • Formulación completamente espectral MIKE 21 SW Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

14. Materiales: Modelo Numérico MIKE 21 SW • Incluye los siguientes fenómenos físicos: • Crecimiento de oleaje por acción del viento • Interacción no lineal ola a ola  • Disipación debido al  white-capping • Disipación por fricción de fondo • Disipación debido a la profundidad en la rompiente • Refracción y  shoaling debido a las variaciones de profundidad • Interacción ola-corriente • Efecto de la variación del agua en el tiempo del llenado y vaciado Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

15. Materiales: Modelo Numérico • Waterlevel • Wave Breaking  Alpha •  Gamma • Includeeffecton mean wave frequency • Bottomfriction Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

16. Sensibilidad de Parámetros Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

17. Sensibilidad parámetros Variación de los parámetros escogidos del modelo Mike 21 SW, para determinar su influencia en los resultados (Hs, Tp, Dmean) de los modelos. Combinatoria total: 720 Modelos The calibration of the numerical wave model SWAN along the Petten transect Delft University of Technology, National Institute for Coastal & Marine Management Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

18. Sensibilidad parámetros Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

19. Sensibilidad parámetros Variación de los parámetros para determinar el grado de ajuste de los resultados modelados v/s mediciones de campo (ADCP). Calibración Nº 1 Combinatoria total: 112 Modelos Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

20. Sensibilidad parámetros Variación de los parámetros para determinar el grado de ajuste de los resultados modelados v/s mediciones de campo (ADCP). Calibración Nº 2 Configuración 1: Factor de relajación 0.07 - Fricción 0.0004 Configuración 2: Factor de relajación 0.07 - Fricción 0.00055 Configuración 3: Factor de relajación 0.08 - Fricción 0.00045 Configuración 4: Factor de relajación 0.08 - Fricción 0.00055 Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

21. Sensibilidad de Batimetrías Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

22. Sensibilidad de batimetrías Cuatro casos a modelar con sus cuatro respectivas configuraciones Caso 1 : Con batimetría de detalle Caso 2: Sin batimetría de detalle Caso 3: Sin batimetría de detalle + Interpolación 1 Caso4: Sin batimetría de detalle + Interpolación 2 Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

23. Sensibilidad de batimetrías: Distintas interpolaciones Kriging Inverse distance to a power Triangulación con interpolación lineal Nearest neighbor Natural Neighbor Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

24. Resultados Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

25. Metodología de los resultados • Para ejecutar el análisis cuantitativo de los resultados del modelo realizado, se realizan cálculos estadísticos del ajuste del modelo contra los datos observados, considerando el parámetro de error cuadrático medio RMSE. • Donde: • Oi = Valor observado en instante i • Pi = Valor modelado en instante i Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

26. Resultados: Mejor caso batimétrico Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

27. Resultados: Con batimetría de detalle Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

28. Resultados: Sin batimetría de detalle + Interpolación 1 Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

29. Resultados: Con batimetría de detalle Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

30. Resultados: Altura significativa Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

31. Resultados: Período Peak Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

32. Conclusión • Interpolación batimétrica • Ajuste batimétrico: Sin batimetría local + Interpolación • Influencia batimetría local Proyecto Innova Corfo código 09CN14-5718

33. Gracias … Ivette Fernández Aneiva Preguntas?