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Ramón Iribarren

Ramón Iribarren Cavanilles Ing.D (15 de abril de 1900 - 21 de febrero de 1967) [2] fue un ingeniero de caminos español y catedrático de puertos en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos ( ETSICCP ) de Madrid . Fue presidente de la delegación española en la Asociación Internacional Permanente de Congresos de Navegación (PIANC) y fue elegido académico de la Real Academia de Ciencias de España , aunque no ocupó este último cargo. [3] Hizo notables contribuciones en el campo de la ingeniería costera , incluidos los métodos para el cálculo de la estabilidad de los rompeolas y la investigación que condujo al desarrollo del número de Iribarren . [4] [5]

Realizó investigaciones detalladas en varios puertos del Golfo de Vizcaya que estaban sujetos a olas extremas y tormentas frecuentes, y esto sustentó gran parte de su trabajo de investigación inicial. [6] Iribarren reconoció que muchos de los puertos del Golfo de Vizcaya estaban insuficientemente protegidos de las severas condiciones de olas y tormentas, que habían provocado una serie de naufragios y amenazaban la viabilidad económica de la comunidad pesquera local, con la que mantenía una estrecha relación. [6] [7] [8]

En la década de 1930 , gran parte del diseño de infraestructuras portuarias y portuarias en España se basaba simplemente en la réplica de métodos utilizados en proyectos anteriores, y los principios rectores para el diseño de nuevos proyectos portuarios y costeros a menudo se basaban únicamente en un simple análisis de si los métodos de construcción anteriores habían tenido éxito o no. Iribarren no estaba satisfecho con un enfoque tan totalmente empírico, que consideraba que no tenía en cuenta los efectos de cuestiones específicas de la ubicación, como el comportamiento de las olas y los sedimentos, y tras identificar esto como un problema, pasó varios años desarrollando enfoques científicos y matemáticos que pudieran aplicarse a casos específicos, basados ​​en una amplia investigación y una comprensión del comportamiento de las olas y la dinámica costera, en la que hizo un amplio uso de la observación y la fotografía . [6] [3] [7] [9]

Desempeñó un papel decisivo en el desarrollo de un centro de investigación en ingeniería costera, el primero de su tipo en España. [4] Su trabajo alcanzó prominencia internacional [10] [11] [12] [13] y sigue siendo muy relevante, siendo objeto de desarrollo continuo y sustentando varios métodos de diseño contemporáneos utilizados en ingeniería costera y obras de protección costera. [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20]

Tipos de olas rompientes según los estudios de Iribarren.

Vida y carrera

Educación y primeros trabajos

Iribarren nació en Irún en 1900, hijo de Plácido José Iribarren Aldaz, un rico empresario con propiedades en Cuba , y de Teresa Cavanilles Sanz. Mayor de tres hermanos, estudió inicialmente en el colegio San Luis de su ciudad natal, donde destacó como estudiante de matemáticas . [6] [21] Tras finalizar el bachillerato en el Instituto de Peñaflorida de San Sebastián , [22] se marchó a Madrid para estudiar ciencias exactas , pero cambió de rumbo en 1921 y comenzó a estudiar ingeniería civil, graduándose en 1927 como el alumno mejor clasificado de la carrera. [21] Tras graduarse, trabajó inicialmente para el Ministerio de Obras Públicas en el departamento regional de carreteras de Cataluña en Girona . [3] [4] [21]

Los puertos guipuzcoanos, Mutriku y El Número Iribarren

Iribarren fue trasladado desde Girona a su provincia natal de Gipuzkoa en 1929, donde fue nombrado Ingeniero Jefe del Grupo de Puertos de Gipuzkoa en el Ministerio de Fomento, con oficina en San Sebastián. En este puesto fue responsable de los puertos de Deba , Isla de los Faisanes , Getaria , Mutriku , San Sebastián y Zumaia , además de supervisar el diseño y ejecución de varios proyectos portuarios y portuarios. [2] [4] El papel proporcionó a Iribarren la oportunidad de hacer observaciones detalladas de la costa guipuzcoana, que informaron sus teorías y resultados de investigación. [21] Realizó investigaciones sobre varios aspectos del comportamiento de los rompeolas y las olas en cada uno de los puertos bajo su control, así como sobre la costa guipuzcoana en general y el golfo de Vizcaya. [23] [24]

Iribarren llevó a cabo una amplia investigación en el puerto de Mutriku, donde fue responsable del diseño y la construcción de un rompeolas en el puerto exterior en 1932. [4] [21] [25] [26] Las obras mitigaron las dificultades de aproximación y entrada para el transporte marítimo en la zona del puerto exterior, pero Iribarren observó que los muros verticales existentes en el puerto interior seguían provocando una importante reflexión de las olas , lo que generaba condiciones de atraque peligrosas para los barcos una vez dentro de la bocana del puerto. A pesar de la oposición inicial de la comunidad pesquera local, tuvo éxito en la implementación de un rompeolas inclinado en el puerto interior en 1936, lo que puso fin a los problemas causados ​​por la reflexión y permitió el atraque seguro de los barcos. [22]

El trabajo en Mutriku proporcionó a Iribarren la oportunidad de desarrollar sus teorías fundamentales sobre la refracción , lo que le permitió el tiempo y el entorno para investigar y observar sus aproximaciones teóricas de la dirección y las características de las olas a partir de los contornos de profundidad disponibles . [27] Publicó artículos sobre su trabajo en Mutriku en 1932 y 1936, [25] y este trabajo condujo al desarrollo de un parámetro adimensional para las olas que rompen en una pendiente, que fue desarrollado por Jurjen Battjes en 1974 [10] y se conoce como el número de Iribarren o parámetro de Iribarren . [11]

La importancia de este parámetro para tantos aspectos de la rotura de las olas en laderas parece justificar que se le dé un nombre especial. En opinión del autor, es apropiado llamarlo "número de Iribarren" (denotado por "Ir"), en honor al hombre que lo introdujo y que ha hecho muchas otras valiosas contribuciones a nuestro conocimiento de las olas en el agua.

—  Jurjen A. Battjes, "Similitud de las olas", Actas de la 14.ª Conferencia Internacional sobre Ingeniería Costera (1974) [10]

Obras en el río Bidasoa

En 1934, el Ayuntamiento de Hondarribia contactó con Iribarren para investigar los problemas relacionados con el transporte de sedimentos y la erosión en la Barra de Hondarribia en la desembocadura del río Bidasoa en la frontera española con Francia , y propuso la construcción de un rompeolas. [7] Se aprobó un presupuesto de 3.000 pesetas para construir un pequeño tramo de prueba de rompeolas. Reconociendo la naturaleza complicada de la interacción entre el comportamiento de las olas y los sedimentos, y la necesidad de diseñar una solución efectiva, Iribarren pasó varios años estudiando las olas y la morfodinámica costera en Hondarribia para comprender las condiciones límite relevantes y preparar un diseño efectivo. Publicó sus hallazgos en 1941, [26] y, aunque sus planes fueron apoyados por el Ministerio de Obras Públicas, se encontraron con la oposición del Ayuntamiento y el proyecto no fue aprobado. [28]

Mientras tanto, las autoridades francesas se pusieron en contacto con Iribarren para preparar un diseño para obras similares al otro lado del río en la ciudad de Hendaya . [7] Después de completar un diseño en 1945, supervisó la construcción del rompeolas de Hendaya que comenzó en octubre de 1946. [29] [30] El proyecto fue un gran éxito y en 1949, viendo los resultados del trabajo de Iribarren en Hendaya, el Ayuntamiento de Hondarribia aprobó la construcción de un rompeolas según su diseño. Iribarren supervisó la construcción que comenzó el 7 de septiembre de 1949, con las obras completadas en 1955 con un coste de 18 millones de pesetas. Hizo cambios a través de un proceso de diseño iterativo a medida que avanzaba la construcción, con el rompeolas final teniendo 1.100 metros de longitud, 40 metros de ancho en la base y utilizando 300.000 toneladas de piedra de armadura de una cantera en Jaizkibel . El proyecto fue un éxito, solucionando los problemas de erosión, aumentando la seguridad de la navegación y creando una gran playa recreativa . [7] [28]

Cátedra, creación del Laboratorio de Puertos y trabajo internacional

Iribarren fue nombrado catedrático de la ETSICCP en 1939, cubriendo la vacante dejada por la muerte de Eduardo de Castro Pascual durante la Guerra Civil Española en 1937. [21] [31] [32] Iribarren promovió la idea de establecer un centro español para el estudio de la ingeniería costera y las obras portuarias, siguiendo el modelo de las instalaciones de investigación de universidades como la Technische Universität Berlin y la ETH Zurich . Esto se logró en 1948 con la creación del Laboratorio de Puertos en Madrid, con Iribarren como director . En 1957 el laboratorio pasó a formar parte del Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas . [4]

A lo largo de su carrera participó en numerosos proyectos de ingeniería civil españoles e internacionales, entre los que destacan el aeropuerto de San Sebastián , el dique del puerto de Palma de Mallorca , importantes obras en el puerto de Cádiz , el puerto de Melilla en 1944, la canalización del Untxin , la terminal petrolífera de Luanda en 1956 y obras de ingeniería costera en el golfo de Sirte , Cartagena de Indias y Venezuela . [4] Entre 1960 y 1961, el Gobierno de España le encargó trabajar junto a una delegación francesa en París para realizar estudios de infraestructura ferroviaria y portuaria en Villa Cisneros para transportar mineral de hierro extraído en el Sahara español . [22] [33]

El Puerto de Palma de Mallorca y elMétodo del diagrama de ondas

El método del diagrama de ondas o método de los planos de oleaje que Iribarren propuso para el estudio del comportamiento de las olas en las obras del dique exterior del puerto de Palma de Mallorca sirvió de base para varios proyectos portuarios en toda España tras la publicación en 1941 de su método del diagrama de ondas o método de los planos de oleaje. [26] Basándose en la investigación que había iniciado en Mutriku en 1932, el trabajo fue posteriormente traducido y publicado en inglés, [34] portugués [22] y francés. [35] Iribarren observó que la orientación del puerto de Palma implicaba que solo estaría expuesto a temporales cuya dirección variara de suroeste a sureste. Por ello, estudió estos dos temporales extremos y su punto medio (el sur), y diseñó el dique en consecuencia. [36]

Utilizó un enfoque similar en muchos otros proyectos, incluidas las mejoras en Hondarribia y A Coruña . [9] [29] Iribarren señaló que su método era una aproximación , aunque representaba un avance significativo en las técnicas de diseño anteriores. A diferencia de los enfoques existentes, su método se basaba en los principios de utilizar los resultados de la investigación fundamental para idear soluciones a un problema práctico. [14]

El enfoque de Iribarren no fue el de diseñar por intuición o comparaciones empíricas simplificadas con proyectos anteriores, como fue el caso en España hasta la década de 1930, [3] [21] sino más bien investigar y determinar la naturaleza de la propagación de las olas hacia una costa específica y evaluar las características de las olas y la batimetría , junto con un análisis detallado de la forma y orientación de la costa o el puerto en consideración. [37]

Iribarren tomó como punto de partida la teoría existente de las ondas trocoidales , suponiendo un movimiento orbital circular para las moléculas de líquido en un cuerpo de agua agitado por el oleaje a profundidad infinita, y un movimiento elíptico para las de profundidad reducida. Iribarren tuvo en cuenta el achique , y las modificaciones que sufren las olas al aproximarse a la costa al entrar en aguas poco profundas , que definió como un punto donde la profundidad del agua es igual o menor que la mitad de la longitud de onda original . [38]

Iribarren observó que la observación detallada y la producción de registros gráficos del comportamiento de las olas y los sedimentos eran necesarias para correlacionar, y en caso necesario modificar, las aproximaciones teóricas utilizadas en su método, como él mismo había hecho en Palma de Mallorca. Continuamente perfeccionó y desarrolló sus métodos y las matemáticas asociadas. En 1954, con más iteraciones y ajustes realizados y el método implementado con éxito en una serie de proyectos en toda España y a nivel internacional, consideró que el método del diagrama de olas estaba suficientemente desarrollado para su uso en la mayoría de los casos prácticos. [39]

Fórmula de Iribarren para el diseño de diques de abrigo

Gráfico que ilustra el peso requerido de la piedra de protección (en toneladas) en función del talud (α) de un dique. La relación está regida por la fórmula de Iribarren: El peso de la piedra de protección está relacionado proporcionalmente con el cubo de la altura de la ola, lo que pone de relieve el aumento significativo del peso de la piedra a medida que aumenta la altura de la ola. [36]



Gráfico que muestra la relación entre la densidad y el coeficiente para su uso en la fórmula de Iribarren. Las curvas representan coeficientes calculados para piedra de protección y bloques de hormigón .
Gráfico comparativo de resultados utilizando fórmulas de diques antiguos (Castro Pascual-Briones, Iribarren y Hudson) para un talud de 1:3 utilizando 2,6t/m3 de roca
Equilibrio de roca suelta en un dique, como base para el análisis de estabilidad en la fórmula de Iribarren

Iribarren había estudiado con Eduardo de Castro Pascal, quien en 1933 propuso una fórmula para el diseño de diques que había desarrollado basándose en trabajos anteriores de Briones. [40] La fórmula de De Castro Pascual-Briones (1933) es:

En el cual:

  • es el peso de la piedra de la armadura;
  • es la pendiente de la piedra de armadura (o, más precisamente, el coseno del ángulo que forma la pendiente con la horizontal cuando el seno se toma como la unidad);
  • es la densidad de la piedra con respecto a la del agua, y;
  • es la altura de la ola.

La fórmula de De Castro implica que para , debe ser cero; lo que significa que cuando la pendiente es casi horizontal, se pueden utilizar incluso unidades de blindaje muy ligeras.

Si es menor que , tiene un valor imaginario , lo que indica que, en pendientes muy pronunciadas, no se puede construir con éxito un rompeolas o un dique, sin importar cuán grande sea la piedra de contención. Si se le asigna a δ un valor negativo, lo cual es inaceptable, se obtiene un valor inadmisible para .

Con el estímulo de De Castro Pascual, [41] Iribarren comenzó a desarrollar e investigar más la fórmula. [31] Iribarren desarrolló su propia fórmula para la estabilidad de los taludes de los rompeolas bajo el ataque de las olas, publicando un artículo sobre el tema en 1938. [42] Sin embargo, la situación política en España y las actitudes internacionales hacia la cooperación científica con la dictadura de Franco restringieron la difusión del trabajo de Iribarren, lo que llevó a una adopción internacional más común de un método similar que había sido desarrollado por Robert Y. Hudson en la Estación Experimental de Vías Navegables (WES) del USACE en Vicksburg, Mississippi , conocido como la ecuación de Hudson . [17] [43] [44] El artículo de Iribarren de 1938 incluía la siguiente fórmula, que calculaba el peso de la piedra de armadura o bloque de hormigón disipador de olas requerido: [41]

Dónde:

  • Representa el peso de las piedras en toneladas.
  • es la altura total de la ola que impacta el rompeolas, medida en metros.
  • es la densidad relativa del material de piedra o bloque.
  • es el ángulo (medido desde la horizontal) de la pendiente del rompeolas.
  • es un coeficiente , siendo 0,015 utilizado para rompeolas de montículos de escombros naturales y 0,019 para rompeolas de bloques artificiales.

En esta fórmula, la masa de la piedra de protección es proporcional al cubo de la altura de la ola, lo que sugiere que para duplicar la altura de la ola es necesario aumentar ocho veces el peso de la piedra. Esta relación, aunque parece sustancial, es lógica, ya que la dimensión lineal de la piedra (con densidad y pendiente constantes) es proporcional a la altura de la ola. [38]

A partir de la fórmula, Iribarren dedujo que los escombros naturales ofrecen ventajas sobre sus homólogos artificiales, y destacó la importancia de la densidad del material en el diseño de rompeolas, al tiempo que señaló que la decisión entre materiales naturales y artificiales a menudo depende de la disponibilidad de materiales de cantera adecuados y de una evaluación económica de los costos asociados a cada tipo para el perfil de diseño dado. [42]

Cabe destacar que la fórmula derivada solo permite pendientes hasta el límite natural de . Las pendientes que excedan este valor darían un valor negativo para , lo cual es poco práctico. En el límite de , incluso con una altura de ola mínima ( ), la fórmula indica valores infinitos para . Esto implica que cualquier tamaño de piedra en un rompeolas con su pendiente natural podría teóricamente ser desalojado por la ola más leve. Además, cuando y en la fórmula, se convierte en cero, lo que indica lógicamente que si las olas son despreciables, un rompeolas de pendiente natural que consta de piedras de cualquier tamaño está en perfecto equilibrio. [36] [45]

Iribarren continuó desarrollando y perfeccionando esta fórmula y su trabajo sobre la estabilidad de los rompeolas a lo largo de los años, y en 1965 publicó una versión mejorada de la fórmula basada en su investigación en curso: [46]

Esta mejora incluye un coeficiente de fricción, y fue el resultado de la investigación y los experimentos de Iribarren y sus colegas durante el período comprendido entre la primera (1938) y la última (1965) publicación de la fórmula de Iribarren. [41] Había realizado experimentos con canales de olas e investigaciones sobre factores que incluían el tipo de rompiente de las olas, el ascenso y descenso de las olas, la fricción y el enclavamiento entre unidades, y los tipos de fallas posibles en los rompeolas en el período intermedio. [47] Iribarren propuso que la fuerza de una ola se puede aproximar mediante:

Analizando luego el equilibrio de fuerzas para la roca o elemento artificial en cuestión, se podría determinar el peso mínimo de piedra requerido para la estabilidad tanto durante la subida como durante la bajada de las olas. [17] La ​​fórmula de estabilidad se aplica entonces de la siguiente manera:

Para la estabilidad del rompeolas durante la subida de las olas:
Para la estabilidad durante la bajada de las olas:

En el cual:

W = peso de la piedra en kilogramos
H = Altura de ola en la punta de la estructura
Δ = densidad relativa de la piedra (= ( ρ s - ρ w )/ ρ w ' ) donde ρ s es la densidad de la unidad de roca o armadura y ρ w es la densidad del agua
d n50 = diámetro nominal de la piedra
α = gradiente de pendiente
N = un número de estabilidad
μ = un factor de fricción
g = la aceleración debida a la gravedad.

Iribarren sugirió que μ es alrededor de 2,4, N para el descenso de la ola es 0,43 y para el ascenso es alrededor de 0,85. [39]

La diferencia clave entre la fórmula de Iribarren y la fórmula de Castro Pascual-Briones es la consideración de la fricción en el factor de pendiente por parte de Iribarren, mientras que el factor de pendiente de Castro Pascual-Briones incluye solo un término de densidad. [48] [40] Para pendientes de rompeolas con una inclinación superior a 1:2, las fórmulas de Hudson e Iribarren producen resultados similares, pero para pendientes más suaves la fórmula de Hudson es inexacta e indica que la estabilidad se vuelve infinita, lo que no es válido. [17] La ​​fórmula de Hudson se basaba en una relación entre la altura de la ola y el ángulo de pendiente, , mientras que Iribarren demostró que una relación es correcta para pendientes suaves. [11]

Iribarren presentó su publicación final sobre el tema para debate en la Conferencia PIANC de 1965 en Estocolmo , sin embargo Hudson no asistió a esta conferencia y, en consecuencia, no hubo discusión pública entre los autores. El diseño moderno se basa en la fórmula de Van der Meer o variantes similares. [49] A pesar de la demostración de Iribarren de sus deficiencias, la fórmula de Hudson continuó utilizándose ampliamente en su iteración original de 1959 hasta la década de 1970. Una versión modificada de la fórmula de Hudson todavía se usa comúnmente para elementos de rompeolas de hormigón, pero para estructuras de armadura de roca, es válida solo para situaciones con un núcleo permeable y olas pronunciadas. Tampoco es posible estimar el grado de daño en un rompeolas durante una tormenta con la fórmula de Hudson. [50] [17] [48]

Reconocimiento internacional y publicación deObras Maritimas

Iribarren colaboró ​​con Casto Nogales y Olano en la publicación del libro de texto en dos volúmenes Obras marítimas: Oleaje y diques en 1954.

Iribarren obtuvo un nivel de reconocimiento internacional como presidente de la delegación española en PIANC, y además de su discurso en el evento de 1965, presentó su trabajo de investigación en los congresos internacionales de PIANC en Lisboa , Roma y Londres (congresos XVII a XIX). A partir de finales de la década de 1940, fue invitado a los Estados Unidos por las escuelas de ingeniería de la Universidad de California, Berkeley y el Instituto Tecnológico de Massachusetts , donde pronunció varias conferencias. [21]

Presentó su investigación al Beach Erosion Board del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos , un organismo que posteriormente organizó la traducción y publicación de gran parte del trabajo de investigación que Iribarren realizó con su colaborador de largo plazo y compañero ingeniero español Casto Nogales y Olano (1908-1985) , [51] [52] con quien Iribarren también colaboró ​​en un libro de texto de ingeniería de dos volúmenes titulado Obras marítimas: Oleaje y diques (en español: Obras marítimas: Oleaje y diques ) que se publicó por primera vez en 1954, con una segunda edición en 1964. [39] [38] [36]

Vida personal

Iribarren se casó con Maria Hiriart, ciudadana francesa, en 1939. [21] Era el mayor de tres hermanos, [21] uno de los cuales, Luis Iribarren Cavanilles (19 de febrero de 1902 - 4 de mayo de 1984), fue un dentista que se desempeñó como entrenador de la selección nacional de fútbol de España en cuatro partidos entre 1953 y 1954, y jugó al fútbol tanto para Real Unión como para Real Sociedad Gimnástica Española . [53] Su segundo hermano, José Iribarren Cavanilles, fue el arquitecto municipal de Irún. [6] [54] [55]

En febrero de 1967, Iribarren murió a consecuencia de un incendio mientras circulaba con un Fiat 1500 por la autovía Valencia -Madrid, cerca de Vallecas . [1] [4] [56] Un reloj con inscripciones, que le regaló una federación de pescadores de Gipuzkoa, sirvió para identificarle. [8]

Legado y reconocimiento

Iribarren tenía un enfoque altamente teórico basado en la observación detallada y asistido por la experimentación, [41] y su trabajo continúa respaldando varios métodos de diseño de ingeniería costera. [18] [57] Sus hallazgos han sido desarrollados aún más por la investigación moderna, [58] [59] incluidos los métodos de diseño contemporáneos como la fórmula de van der Meer , que amplía los métodos de Iribarren para incluir la tolerancia a las olas irregulares y la influencia de la duración de la tormenta . [17] [18] [10]

Fue distinguido por los gobiernos de España y Francia con las condecoraciones de la Orden Civil de Alfonso X el Sabio en 1959, la Orden del Mérito Civil , Caballero de la Legión de Honor y fue elegido miembro de la Escuela Naval . [21] [22] Fue nombrado hijo adoptivo de Hondarribia por su trabajo en el dique del Bidasoa y las obras asociadas de alimentación de la playa . [60] [7]

Un busto de bronce de Iribarren del escultor español José Pérez Pérez "Peresejo"  [es] se encuentra en el lugar de las obras del Bidasoa, erigidas allí en 1969. [61] También se exhibe un busto de Iribarren en el Centro de Estudios y Experimentación de Edificio de Obras Públicas de Madrid. [22] Una calle de Irún ( Ramón Iribarren Kalea ), y un paseo marítimo de Hondarribia ( Ramón Iribarren Pasealekua Ibilbidea ), llevan el nombre de Iribarren. [28] En 2017, se celebró una conferencia en el Instituto de la Ingeniería de España (IIE ) para conmemorar el cincuentenario del fallecimiento de Iribarren. [62]

Referencias

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