Como parte del Coloquio del Programa de Alto Rendimiento Académico, el doctor Juan Carlos Alcérreca Huerta ofreció la conferencia Modelación Numérica en Ingeniería Costera, para dar un panorama de las actividades que desempeñan los ingenieros en costas: la resolución de problemas de tipo constructivo, la evolución y desarrollo de la costa, el manejo y la planeación de puertos, la morfodinámica de playas, el aprovechamiento de la energía, la hidrodinámica, transporte de sedimentos y la conservación ambiental.
Destacó que en esta disciplina se utiliza la teoría de ondas para analizar los fenómenos de la difracción de las olas para poder determinar la fuerza con la que impactarán, y los asociados a la propagación del oleaje, como el mar de fondo (tren de olas que llega a la costa con gran energía y altura) y el tsunami, única ola que impacta con una masa gigantesca de agua.
Otras utilidades de la disciplina consisten en calcular las cargas actuantes sobre una estructura para una torre petrolera en el mar, así como la conservación y diagnóstico temprano del daño en costas de interés turístico, lo cual requiere de varias ingenierías para optimizar los resultados, evitar gastos y cuidar el medio ambiente. Por ejemplo, en Cancún, se han hecho rellenos de arena para conservar el atractivo, con altos costos.
En la ingeniería costera es muy caro hacer experimentos de campo, por ello, existen dos formas de realizar el modelado: en laboratorios o con modelos matemáticos computarizados, los cuales no funcionan para todos los casos. Para la propagación de oleaje se usan ecuaciones diferenciales parciales en un sistema; la modelación numérica es una simulación por computadora que utiliza las mismas ecuaciones empleadas en el desarrollo de videojuegos, con ajustes para referir a la realidad con mayor precisión.
Un ejemplo de modelación numérica se utiliza en las inundaciones que arrastran coches provocando numerosas muertes: se realiza la modelación del coche y las condiciones del tirante de agua mínimo cuando el coche comienza a flotar y desplazarse.
En cuanto a la modelación física, el doctor Alcérreca mostró los dos canales de oleaje con que cuentan la FI en sus laboratorios y otras universidades. El tren de olas se da con tal fuerza desmesurada que llega a causar destrozos en los laboratorios, lo que hace que la experimentación física sea muy costosa; por ello, la industria suele financiar las investigaciones de las universidades, comentó.
Al comparar ambos resultados, se observa las ventajas del modelo numérico: en laboratorio se hicieron 150 experimentos con una pendiente, 3 espesores de recubrimiento, oleaje regular e irregular y 48 sensores de presión; mientras que en la numérica hubo 135 simulaciones con 5 pendientes de estructura, 3 espesores de recubrimiento, de 100 a 150 sensores de presión por experimento y 16 sensores de nivel. Destacó que el precio del modelo matemático es mucho menor, pues no se utiliza instrumentación física, sino una computadora y software.
A nombre de la Secretaría de Apoyo a la Docencia y su Coordinación de Programas de Atención Diferenciada para Alumnos, Copadi, el maestro José de Jesús Huezo Casillas le agradeció su valiosa participación y experiencia para la formación de los estudiantes del PARA.
Juan Carlos Alcérreca Huerta cursó la ingeniería y maestría en civil con especialidad en Ingeniería de Costas y Ríos, y su doctorado en la Universidad Técnica de Braunschweig, Alemania, con el proyecto Análisis y modelación numérica de la interacción oleaje-estructura de recubrimientos impermeables/porosos de playa. Se desempeña como profesor en la FI y es posdoctorante en la Coordinación de Hidráulica del Instituto de Ingeniería, donde apoya la propuesta de creación del Centro Mexicano de Innovación en Energía del Océano y la modelación numérica de procesos hidrodinámicos y costeros.
