ES2267598T3 - Construccion de piscina de olas. - Google Patents
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Abstract
Una piscina de olas (1) adecuada para modificar las características de las olas, incluyendo la piscina de olas (1): - al menos una vía acuática (2) que posee un primer y un segundo extremo opuestos (3, 4); - una primera y una segunda pared lateral opuestas (5, 6) que se extienden a lo largo de al menos una parte de la vía acuática (2); - un suelo de la vía acuática que se extiende entre las paredes laterales (5, 6); en el que - en funcionamiento, se crean olas de propagación en la vía acuática (2), propagándose las olas hacia el segundo extremo (4) de la vía acuática (2); caracterizada porque - el suelo de la vía acuática incluye una primera superficie del suelo (14) que posee una pendiente ascendente no nula de 1:5 o inferior, sustancialmente a todo lo ancho de la piscina de olas desde la segunda a la primera pared lateral (6, 5).
Description
Construcción de piscina de olas.
La presente invención se refiere a una piscina
de olas y a un procedimiento para dirigir y modificar olas en una
piscina, y en particular, pero no exclusivamente, a una piscina de
olas que incluye unos lados convergentes y un suelo de la vía
acuática en pendiente adecuado para la práctica del surf.
A lo largo de la siguiente descripción y en las
reivindicaciones adjuntas, la expresión "suelo de la vía
acuática" se refiere a la superficie que define el lecho de la
vía acuática y así debería interpretarse.
Las piscinas de olas han sido creadas y usadas
generalizadamente para simular, al menos en cierta medida, las
condiciones de una playa, o simplemente para proporcionar patrones
de olas dentro del entorno de una piscina. Proporcionan
entretenimiento y condiciones para practicar el surf en lugares en
los que, de otro modo, no se encontraría disponible una playa
adecuada a una distancia aceptable. Además, las piscinas de olas
pueden generar olas uniformes independientemente del tiempo
atmosférico, y las características de las olas se pueden controlar
con un diseño apropiado de la piscina de olas.
Las piscinas de olas adaptadas para proporcionar
una ola adecuada para la práctica del surf incluyen habitualmente
un generador de olas en un extremo de la piscina y un arrecife
artificial a lo largo de una parte del suelo de la piscina para
hacer que la ola rompa de forma adecuada para la práctica del surf.
El arrecife puede estar situado a un ángulo determinado con
respecto al frente de olas, permitiendo que la ola rompa poco a poco
a lo largo de la línea del arrecife.
En la actualidad, un problema con algunas
piscinas de olas lo constituye el hecho de que la ola tiende a
arquearse o distorsionarse de otro modo, con el frente de olas
próximo al centro de la piscina precediendo al frente de olas
próximo a los lados. Esto puede dar lugar a una reducción en la
altura de la ola y puede provocar reflexiones que interfieran en la
calidad de las olas y la degraden. Además, en la práctica, la altura
de la ola puede decaer piscina abajo debido a pérdidas de energía
por la rotura y la fricción, y las paredes de la piscina actúan
constantemente como una fuente de olas reflejadas que causan
interferencias.
En la actualidad, otro problema con las piscinas
de olas lo constituye el hecho de que las olas también pueden
reflejarse en el arrecife, provocando patrones de interferencia en
la piscina. Estas reflexiones pueden volver a reflejarse en las
paredes de la piscina, creando más patrones de interferencia. Esta
abundancia de reflexiones tiende a degradar la calidad de la ola de
surf.
Otro problema potencial de las piscinas de olas
se debe a la presencia de una circulación inducida por las olas,
que crea corrientes en el interior de la piscina. Las corrientes que
se mueven hacia el generador de olas pueden tender a llevar a los
usuarios hacia el sitio de paso de los surfistas que van en sentido
opuesto, creando potencialmente un grave problema de seguridad y
perturbando la calidad de la ola de surf. Además, las corrientes
que se mueven hacia el generador de olas hacen que a los usuarios
les resulte más difícil abandonar la piscina, y de hecho quedan
atrapados en la resaca.
En la publicación de patente europea número 0
293 831 se describe un aparato para crear olas. Se describen dos
aparatos para crear olas incluidos en el extremo de dos vías
acuáticas que se cruzan entre sí en una piscina, a fin de dar lugar
a la formación de olas altas. La superficie del fondo de la piscina
es más baja en el área central y sube en pendiente hacia los lados
de la piscina.
En la patente de EE.UU. número 5.271.692 se
describen atracciones acuáticas de flujo laminar. La atracción
comprende una boquilla para formar un chorro de agua a una velocidad
supercrítica sobre la superficie de la atracción. La propia
superficie de la atracción posee una superficie inclinada en la
dirección del chorro, un área de giro de transición y una
superficie descendente (hacia abajo) que conduce de nuevo a la misma
piscina que incluye la boquilla. La superficie de la atracción
también puede estar inclinada lateralmente.
En la patente de EE.UU. número 4.812.077 se
describe un generador de olas relacionado con una piscina que
incluye un suelo que posee una parte profunda con una configuración
sustancialmente cuadrada y que asciende en pendiente hacia una
parte poco profunda limitada por un extremo arqueado.
Un objeto de la invención consiste en
proporcionar una piscina de olas que presente unas olas de alta
calidad para la práctica del surf, cuyo uso resulte seguro y que
proporcione un entorno acuático mejorado o al menos uno que
proporcione al público una opción útil.
Otro objeto de la presente invención consiste en
superar o al menos aliviar los actuales problemas de las piscinas
de olas y/o los procedimientos para producir, dirigir y/o
transformar olas, o al menos proporcionar al público una opción
útil.
A partir de la siguiente descripción pueden
ponerse de manifiesto otros objetos de la presente invención.
De acuerdo con un aspecto de la invención, se
proporciona una piscina de olas adecuada para modificar las
características de las olas, incluyendo la piscina de olas:
- -
- al menos una vía acuática que posee un primer y un segundo extremo opuestos;
- -
- una primera y una segunda pared lateral opuestas que se extienden a lo largo de al menos una parte de la vía acuática; y
- -
- un suelo de la vía acuática que se extiende entre las paredes laterales; en el que
- -
- en funcionamiento, se crean olas de propagación en la vía acuática, propagándose las olas hacia el segundo extremo de la vía acuática;
caracterizada porque
- -
- el suelo de la vía acuática incluye una primera superficie del suelo que posee una pendiente ascendente no nula de 1:5 (altura vertical con respecto a distancia horizontal) o inferior, atravesando sustancialmente toda la piscina de olas desde la segunda a la primera pared lateral.
Preferentemente, el primer extremo de la vía
acuática puede incluir unos medios generadores de
olas.
olas.
Preferentemente, la dirección de caída de la
primera superficie del suelo puede orientarse de forma
sustancialmente perpendicular a la primera pared lateral de la
piscina de olas.
Preferentemente, la primera superficie del suelo
puede tener un gradiente sustancialmente constante.
Preferentemente, la primera superficie del suelo
puede tener un gradiente de entre 1:5 a 1:50, inclusive.
Preferentemente, el perfil del suelo de la vía
acuática puede incluir una segunda superficie del suelo orientada a
fin de que tenga otra pendiente predeterminada más, en la que, en la
práctica, la profundidad nominal del agua contenida en la vía
acuática es mayor hacia el primer extremo de la vía acuática.
Preferentemente, la dirección de caída de la
segunda superficie del suelo es sustancialmente perpendicular al
primer extremo de la vía acuática.
Preferentemente, la segunda superficie del suelo
puede ocupar una parte del suelo de la vía acuática sustancialmente
próxima al primer extremo de la vía acuática.
Preferentemente, el gradiente de la segunda
superficie del suelo puede alcanzar sustancialmente o estar próximo
a un gradiente máximo que mantiene una o más características de las
olas.
Preferentemente, las una o más características
de las olas pueden incluir la pendiente de la cara de la ola y/o si
se requiere una ola de tubo, en voluta o de derrame o
decrestamiento.
Preferentemente, la segunda superficie del suelo
puede estar separada del primer extremo de la vía acuática por un
canal situado a lo largo de la vía acuática, en el que el canal
posee en la práctica una profundidad sustancialmente constante.
Preferentemente, la longitud del canal situado a
lo largo de la vía acuática puede alcanzar sustancialmente o estar
próxima a una longitud mínima para que se forme una ola generada en
el primer extremo de la vía acuática con las características de ola
requeridas antes de propagarse a lo largo de la segunda superficie
de suelo.
Preferentemente, la segunda superficie del suelo
puede poseer un gradiente de entre aproximadamente 1:10 y 1:40
inclusive.
Preferentemente, la primera y la segunda
superficie del suelo pueden formar unas partes contiguas y
mutuamente excluyentes del suelo de la vía acuática, definiendo de
ese modo un límite entre la primera y la segunda superficie del
suelo, en el que la primera superficie del suelo se extiende desde
el límite hacia el segundo extremo de la vía acuática y la segunda
superficie del suelo se extiende desde el límite hacia el primer
extremo de la vía acuática, y en el que el límite entre la primera
y la segunda superficie del suelo está situado sustancialmente
hacia el primer extremo de la vía acuática con respecto al segundo
extremo de la vía acuática.
Preferentemente, la segunda superficie del suelo
puede poseer un gradiente de al menos dos veces el gradiente de la
primera superficie del suelo.
Preferentemente, el gradiente de la segunda
superficie del suelo puede ser de al menos cuatro veces el gradiente
de la primera superficie del suelo.
Preferentemente, el segundo extremo de la vía
acuática puede estar definido por una elevación progresiva en el
suelo de la vía acuática, que, en la práctica, crea una piscina de
agua que se extiende alejándose del primer extremo de la vía
acuática y generalmente en la dirección de la segunda pared
lateral.
Preferentemente, se pueden incluir uno o más
arrecifes artificiales en la vía acuática para formar el suelo de
la vía acuática y pueden estar situados, dimensionados y orientados
para mejorar la forma y/o las características de la rotura de las
olas producidas en la vía acuática.
Preferentemente, la primera y la segunda pared
lateral pueden converger entre sí hacia el segundo extremo de la
vía acuática.
Preferentemente, el primer extremo de la vía
acuática puede incluir una pared situada y orientada de modo que se
cruce con la primera y la segunda pared lateral a un ángulo
sustancialmente igual y opuesto.
Preferentemente, la primera y la segunda pared
lateral pueden converger con un ángulo de entre 5 y 45 grados con
respecto a la paralela.
Preferentemente, la primera y la segunda pared
lateral pueden converger con un ángulo de aproximadamente 15
grados.
Preferentemente, el primer extremo de la vía
acuática puede estar formado por una pared sustancialmente
plana.
Preferentemente, la primera y la segunda pared
lateral pueden converger entre sí hacia el segundo extremo de la
vía acuática sustancialmente a lo largo de las mismas a fin de que,
en olas rompientes que se propagan entre dichas primera y segunda
paredes laterales, se compensen al menos parcialmente las pérdidas
de altura de la ola debidas a la rotura de la ola.
Preferentemente, el segundo extremo de la vía
acuática puede incluir una superficie del suelo que posea
sustancialmente un gradiente de entre 1:1 y 1:8 inclusive.
Preferentemente, una o ambas paredes laterales
primera y segunda pueden incluir unos medios de amortiguación de
las olas adaptados para absorber o disipar la energía de la ola.
Preferentemente, los medios de amortiguación de
las olas pueden incluir una superficie irregular dispuesta en una o
ambas paredes laterales.
Preferentemente, los medios de amortiguación de
las olas pueden incluir una serie de elementos o espacios porosos
rellenos de agua adaptados para absorber la energía de las olas.
Preferentemente, los medios de amortiguación de
las olas pueden estar situados tras una jaula.
A partir de la siguiente descripción, dada
únicamente a modo de ejemplo y en la cual se hace referencia a los
dibujos adjuntos, pueden ponerse de manifiesto otros aspectos de la
presente invención.
Figura 1: muestra una
ilustración esquemática de una vista en planta de una piscina de
olas de acuerdo con un aspecto de la presente invención.
Figuras 2A a 2C: muestran cada una una vista
en sección de la piscina de olas a lo largo de las líneas A a C de
la figura 1, respectivamente.
Figuras 3A a 3C: muestran una vista en
sección de la piscina de olas a lo largo de las líneas D a F de la
figura 1, respectivamente.
Figura 4: muestra una imagen
instantánea de los resultados simulados de una piscina de olas de
acuerdo con la presente invención.
Haciendo referencia en primer lugar a la figura
1, se muestra una vista en planta de una piscina de olas, a la que
se hace referencia generalmente mediante el número 1, de acuerdo con
una forma de realización preferida de la presente invención. La
piscina de olas 1 incluye una vía acuática 2, con una primera y una
segunda parte de los extremos opuestas 3 y 4 respectivamente. La
vía acuática 2 está confinada entre las paredes laterales opuestas
5 y 6, que, preferentemente, son sustancialmente verticales.
Las paredes laterales 5 y 6 convergen hacia un
punto distante de los medios generadores de olas 7 y hacia el
promontorio 12 y la zona de la piscina 4B. El ángulo de convergencia
puede variarse con el fin de optimizar las propiedades de la ola.
Al hacer que las paredes 5 y 6 converjan, la cresta de la ola puede
comprimirse en la primera parte en pendiente 14 del suelo de la vía
acuática 2 (véase más adelante en la presente descripción),
permitiendo un aumento en la altura de la ola. Sin embargo, si las
paredes 5 y 6 convergen demasiado rápido, las reflexiones internas
de la ola pueden degradar la calidad de las olas. La amortiguación
de las olas en las paredes 5 y/o 6 puede ayudar a reducir estas
reflexiones. El ángulo óptimo de convergencia, definido como ángulo
\theta en la figura 1, de las paredes laterales 5 y 6 depende de
las propiedades requeridas de las olas. No obstante, puede usarse
una tasa de convergencia de entre 5 y 45 grados, inclusive,
encontrándose un ángulo de aproximadamente 15 grados en los
resultados simulados que resulta adecuado para una longitud de onda
de la cresta generada de unos 31,5 m.
El ángulo de convergencia de las paredes 5, 6
está determinado, al menos parcialmente, por el "ángulo de
desprendimiento" de la ola. El "ángulo de desprendimiento"
determina la velocidad a la que se propaga el segmento rompiente de
la ola a través de la cara de la parte de la ola que no aún no ha
roto. Las piscinas de olas para surfistas avanzados pueden tener una
mayor tasa de convergencia para formar una "ola rápida",
mientras que las piscinas de principiantes pueden tener una tasa de
convergencia más lenta.
Los medios de amortiguación de las olas se
proporcionan en una o ambas paredes laterales 5, 6 para reducir las
reflexiones dentro de la vía acuática 2. En la técnica se conocen
diversos dispositivos de absorción y disipación de energía y se
puede usar cualquiera de estos dispositivos o combinaciones de los
mismos. Otra posibilidad consiste en que los medios de
amortiguación incluyan una superficie irregular como, por ejemplo,
una serie de espacios porosos o una serie de elementos rellenos de
agua, llenados a una presión tal que proporcione la acción
amortiguadora más eficaz. Los medios de amortiguación de las olas
están situados detrás de una jaula (que no se muestra) a lo largo
de las paredes 5 y/o 6 y se extienden a lo largo de la mayor parte
de las paredes laterales 5 y/o 6 o a todo lo largo de las
mismas.
Las líneas discontinuas del interior de la vía
acuática 2 y del área de piscina 4B indican unas líneas de
profundidad constante, a las que se hace referencia mediante el
número 20. Se observará que la profundidad de la piscina de olas 1
puede elegirse de forma sustancialmente arbitraria dependiendo de
los requisitos específicos para la piscina de olas 1. No obstante,
se ha descubierto que una profundidad de piscina de entre dos y
cuatro metros resulta eficaz para la mayoría de los usos.
Se pueden colocar unos medios generadores de
olas 7 en la parte del extremo 3 de la vía acuática 2. Los medios
generadores de olas 7 pueden formar una unidad integral con la parte
del extremo 3 y pueden consistir en una configuración oscilatoria
de tipo émbolo o incorporar otros tipos de dispositivos generadores
de olas que puedan conocerse en la técnica, tales como un cajón de
presión neumático, un cajón de presión neumático de vacío, o una
torre de agua elevada con compuertas. Se observará que al hacer
oscilar una parte del extremo 3, se crea una serie de frentes de
olas que se propagan por la vía acuática 2 hacia el segundo extremo
4 (en este caso una playa o un área poco profunda). La parte del
extremo 3 es preferentemente una pared plana que se cruza con las
paredes laterales 5 y 6 a un ángulo sustancialmente igual pero
opuesto, definiendo de ese modo la base de un triángulo
isósceles.
La parte del extremo 4 de la forma de
realización que se muestra en la figura 1 incluye una reducción
progresiva de la profundidad de la vía acuática 2. Se observará que
la parte del extremo 4 puede tener cualquier forma adecuada para
contener un fluido dentro de la vía acuática 2 o al menos para
controlar la cantidad que se derrama desde la vía acuática 2 sobre
la parte del extremo 4. La parte del extremo 4 puede incluir, por
ejemplo, una pared sustancialmente vertical que confine el agua en
el interior de la vía acuática 2, o puede comprender una elevación
progresiva en el suelo de la vía acuática 2. La forma de realización
preferida consiste en tener una elevación progresiva diseñada para
minimizar las reflexiones de las olas en la parte del extremo 4 y
para maximizar la cantidad de agua que se desplaza sobre la parte
del extremo 4 mediante la acción del oleaje que se use (véase más
adelante). La parte del extremo 4 también tiene el propósito de
replicar un entorno similar a una playa, y pueden resultar
adecuados diversos perfiles dependiendo de las características
requeridas del agua sobre la parte del extremo 4.
En la figura 1 se muestra una forma preferida de
la parte del extremo 4. La parte del extremo 4 incluye una
superficie del suelo, a la que se designa generalmente como 4A, que
posee un gradiente de 1:1 a 1:8, dependiendo de las características
de la ola requeridas en la parte del extremo 4, tales como la forma
de la cresta y si se requiere una ola de tubo o de derrame. El
efecto que se pretende obtener con la superficie del suelo 4A
consiste en fomentar la rotura localizada de la ola. Así, los que
practican surf con su propio cuerpo o con tablas de body
board pueden usar esta zona de la parte del extremo 4 separados
de los surfistas que usan la vía acuática 2. La superficie del
suelo 4A conduce a un área de piscina 4B. El área de piscina 4B se
extiende alejándose de la vía acuática 2 hacia el lado más profundo
de la vía acuática 2. El área de piscina 4B puede tener también
unos contornos curvos con un ancho aumentado para refractar las olas
alrededor del área de piscina 4B. Así, el área de piscina 4B puede
usarse para la natación recreativa, ya que la altura de las olas se
reduce en gran medida en esta área. Además, puede proporcionarse un
banco de arena 8 para proporcionar un área de natación resguardada
4C con poca actividad de oleaje.
Las características de la parte del extremo 4
deben diseñarse de forma que las olas de la vía acuática 2 no
continúen a través de la parte del extremo 4. Esto evita los
problemas de seguridad relacionados con el hecho de que se permita
a los surfistas hacer surf en la misma área que los que practican la
natación recreativa.
De acuerdo con una característica esencial de la
invención, el suelo de la vía acuática 2 entre las paredes
laterales 5 y 6 incluye una primera parte en pendiente indicada
generalmente mediante el número 14, creando una pared de arrecife
con una profundidad nominal o en reposo del agua que es mayor hacia
el lado 6 que hacia el lado 5. Esta primera parte en pendiente 14
posee preferentemente una dirección de caída o una línea de caída
que es sustancialmente perpendicular a la pared lateral 5, creando
de ese modo líneas de profundidad constante 20 paralelas a la pared
lateral 5, tal como se muestra en la figura 1. La primera parte en
pendiente 14, en combinación con una segunda parte en pendiente que
se describe más adelante, crea un perfil del suelo de la vía
acuática 2 que simula una estructura similar a un arrecife. Es
posible que existan variaciones en la orientación precisa de las
pendientes con respecto a las paredes laterales dependiendo de los
requisitos específicos para la piscina de olas, tales como la forma
y la dirección de las olas. Se considera que tales variaciones
quedan dentro del alcance de la invención. Además, el gradiente de
la parte en pendiente 14 (y la segunda parte en pendiente 13
descrita más adelante) pueden variar a lo largo y/o a lo ancho de la
piscina, pero se prefiere un gradiente uniforme en ambas
direcciones. También se pueden usar arrecifes artificiales en la
vía acuática 2 para mejorar las características de las olas.
Usando un modelado por ordenador y prototipos a
escala (para conocer más detalles, véase la descripción en
referencia a la figura 4, más adelante) se ha descubierto que una
ventaja considerable de la piscina de olas 1 atribuida a la primera
parte en pendiente 14 consiste en que la cresta de ola de las olas
generadas está limitada generalmente a ser aproximadamente igual al
ancho del hueco en el extremo estrecho de la vía acuática 2. Esto
tiende a reducir las reflexiones de las olas en las paredes
laterales 5 y 6, evitando de ese modo la degradación en la calidad
de las olas y minimizando las necesidades de energía para producir
olas en la piscina de olas 1.
Una segunda ventaja de incluir la primera parte
en pendiente 14 consiste en que la altura de la ola a lo largo de
la vía acuática 2 permanece, típicamente, relativamente uniforme.
Esto contrasta con las piscinas de profundidad uniforme con lados
paralelos en lugar de convergentes, en las que las reflexiones en
cualquier elemento de arrecife añadido puede dar lugar a una mezcla
de oscilaciones de las olas progresivas y estacionarias en la
piscina de olas 1, que hacen que varíe el patrón de alturas de las
olas a lo largo de la piscina, provocando la correspondiente
degradación en la calidad de las olas. Las paredes convergentes 5, 6
compensan la pérdida de altura de las olas debida a la rotura, ya
que la cresta de la ola está confinada en un espacio más corto
entre las paredes a medida que la ola se propaga a lo largo de la
piscina de olas 1.
Otra ventaja de incluir la primera parte en
pendiente 14 consiste en que la refracción de la ola debida al
gradiente del suelo de la vía acuática 2 puede hacer que la ola se
comprima contra la primera parte en pendiente 14. La cantidad de
compresión está relacionada con el gradiente de la primera parte en
pendiente 14. Se observará que puede ser necesario variar el
gradiente para optimizar la forma de la ola cumpliendo un conjunto
particular de requisitos. Se ha descubierto en simulaciones que un
gradiente de aproximadamente 1:40 crea una ola de alta calidad
adecuada para la práctica del surf en una piscina de olas con unas
paredes laterales 5 y 6 que convergen a 15 grados con respecto a la
paralela. Con tal gradiente, la altura de las olas puede aumentarse
hasta en un 40% de la altura generada. Sin embargo, se observará que
el gradiente óptimo puede variar dependiendo de la forma de la
piscina, la relación longitud/anchura, la profundidad de la vía
acuática 2 y la frecuencia de las olas generadas. Además, los
elementos de arrecife añadidos pueden usarse para determinar si la
ola rompe de derechas o rompe a izquierdas. Por supuesto, el suelo
de la vía acuática 2 puede tener una pendiente hacia la derecha o
hacia la izquierda.
El suelo de la vía acuática 2 puede incluir una
segunda parte en pendiente, indicada generalmente por el número 13,
dando lugar a una profundidad nominal o en reposo del agua que
aumenta hacia el extremo 3 de la vía acuática 2. La segunda
pendiente 13 posee una línea de caída sustancialmente perpendicular
al primer extremo 3 de la vía acuática 2. La parte del suelo de la
vía acuática 2 que incorpora la segunda pendiente está confinada
preferentemente a una parte próxima a los medios generadores de olas
7, al como se muestra, por ejemplo, en la figura 1.
Se incluye un canal S3 contiguo a los medios
generadores de olas 7. El canal S3 posee preferentemente una
profundidad y una longitud constantes y se extiende a través de la
vía acuática 2. El canal S3 ayuda en la generación de olas, ya que
proporciona el volumen de agua necesario dentro del cual puede
transmitirse la perturbación de las olas, por lo que la
perturbación de las olas puede comenzar a desplazarse a lo largo de
la vía acuática 2 antes de encontrarse con las partes en pendiente
del suelo de la vía acuática 2. Esto permite que la ola adopte su
forma antes de encontrarse con los efectos potencialmente
distorsionadores de la segunda parte en pendiente 13. Cuando se va
a modificar una piscina existente para formar una piscina de olas 1,
el canal S3 puede estar formado por el suelo de la piscina original
y se puede colocar un elemento añadido en el suelo de la piscina
para formar el perfil del suelo de la vía acuática requerido.
Sin embargo, si los medios generadores de olas 7
se diseñan para complementar la piscina de olas 1, los requisitos
del canal S3 pueden obviarse o al menos se puede reducir la longitud
del canal S3. Por ejemplo, los medios generadores de olas 7 pueden
estar situados a una cierta profundidad alrededor del punto medio
del extremo 3 para reducir la elevación requerida en la segunda
parte en pendiente 13. Preferiblemente se usan simulaciones por
ordenador de las propiedades de las olas para optimizar la relación
entre los medios generadores de olas y la piscina de olas 1. La
solución óptima dependerá del tipo de medios generadores de olas 7
usados, así como de la forma de la piscina de olas 1 y del suelo de
la vía acuática 2. Otra posibilidad consiste en que, si se usan
unos medios generadores de olas 7 de alta calidad, la ola adopte
inmediatamente la forma requerida tras propagarse desde los medios
generadores de olas 7. A medida que se reduce la longitud del canal
S3 al tiempo que se mantienen las propiedades requeridas de las
olas, las olas requeridas existen en la piscina de olas 1 durante
más tiempo, aumentando el tiempo durante el que se monta la ola.
Típicamente, para unos medios generadores de olas 3 y una piscina
de olas 1 que no coincidan, la longitud del canal S3 es de entre 5
y 15 metros dependiendo de la calidad de las olas generadas por los
medios generadores de olas 3.
En una forma de realización preferida que se
ilustra en la figura 1, la primera parte en pendiente 14 y la
segunda parte en pendiente 13 son sustancialmente excluyentes entre
sí. Por lo tanto, se define un límite G entre las partes del suelo
de la vía acuática 2 que poseen una primera y una segunda pendiente.
Este límite G se muestra mediante una línea que atraviesa los
puntos de cambio de dirección de las líneas de profundidad
constante 20. Preferentemente, el límite está colocado
sustancialmente hacia los medios generadores de olas 7 y se
extiende de forma lineal a través de la piscina a un ángulo \sigma
predeterminado con respecto al lado 6. De forma similar a la
longitud del canal S3, el ángulo \sigma se minimiza
preferentemente para minimizar la longitud de la piscina de olas 1
ocupada por la segunda parte en pendiente 13, ya que la ola sólo
resulta útil una vez que alcanza la primera parte en pendiente
14.
Sin embargo, en muchos casos, los medios
generadores de olas 3 pueden estar ya presentes dentro de una
piscina de olas a la que se le añaden más tarde la primera y la
segunda parte en pendiente 14, 13 y/o las paredes convergentes 5,
6. En esta situación, la segunda parte en pendiente 13 (y el canal
S3) son necesarios para proporcionar una transición entre la parte
de la piscina de olas 1 directamente contigua a los medios
generadores de olas 3 y la primera parte en pendiente 14. Para
minimizar la distancia ocupada por la segunda parte en pendiente
13, es necesario que la segunda parte en pendiente tenga un
gradiente máximo. Este requisito se compensa con la tendencia de un
gradiente demasiado pronunciado a crear una ola con una cresta
demasiado aguda, que cae o se desploma demasiado rápido. Por
supuesto, para una piscina de olas 1 para surfistas avanzados puede
requerirse una ola semejante. Las pendientes menos pronunciadas
tienden a producir olas de derrame más adecuadas para
principiantes.
Las olas formadas por los medios generadores 7
se propagan desde el extremo 3 hasta el extremo 4 a lo largo de la
vía acuática 2. El perfil del suelo de la vía acuática 2, en
particular las primeras partes en pendiente 14, mejora la acción de
rotura de las olas. En la forma de realización que se muestra en la
figura 1, se obtiene como resultado una ola que rompe a izquierdas,
aunque los expertos en la materia observarán que se pueden aplicar
unos principios similares para formar una ola que rompa de
derechas.
Se puede incluir un canal exterior que forme un
río lento 9 para proporcionar un flujo de agua desde el extremo 4
hasta el extremo 3. El río lento 9 puede extenderse por un lado de
la vía acuática 2, pero preferentemente se extiende alrededor de
toda la periferia de la vía acuática 2, tal como se muestra en la
figura 1. Los surfistas pueden volver al extremo 3 a lo largo del
río lento 9, sin tener que salir del agua hasta que se acerquen a
la torre de salida (que no se muestra), si se proporciona. Pueden
propagarse pequeñas olas corriente arriba en el río lento 9. Con la
entrada al río lento 9 a la derecha de la vía acuática 2, se
prefiere un suelo de la 2 con una pendiente hacia la izquierda, tal
como se muestra en la figura 1. Se pueden proporcionar puentes 15
para permitir el acceso de las personas al área de piscina 4B, la
vía acuática 2 y la torre de salida, y también pueden proporcionar
lugares para observar o fotografiar a los surfistas.
En una forma de realización preferida, el
extremo 4 de la vía acuática se puede extender hacia arriba en un
grado suficiente para contener una cantidad de agua necesaria dentro
de la vía acuática 2, pero insuficiente para evitar que las olas se
propaguen sobre el extremo 4 hacia el río lento 9. Las olas pueden
caer sobre el extremo 4 dentro del río lento, creando de ese modo
un salto y proporcionando presión para ayudar a la circulación del
agua alrededor del río lento, según se indica mediante las flechas
dibujadas dentro del río lento 9 de la figura 1. Este salto puede
funcionar junto con cualesquiera bombas adicionales que puedan ser
necesarias para hacer circular el agua y/o devolver el agua a la vía
acuática 2.
Un flujo de agua que circule a lo largo de la
vía acuática 2 y del río lento 9 ayuda a impedir que las corrientes
fluyan de nuevo hacia la vía acuática 2, evitando una acción de tipo
"resaca". Esto evita o minimiza el problema de las corrientes
que tienden a llevar a los surfistas de nuevo hacia el extremo 3,
hacia el sitio de paso de otros surfistas y el problema de la
perturbación de la cara lisa de la ola por corrientes adversas en la
piscina de olas 1.
Haciendo referencia ahora a la figura 2A, se
muestra una sección a lo largo de la línea AA de la figura 1, que
ilustra el perfil del suelo de la vía acuática 2. El suelo de la vía
acuática 2 puede dividirse en las partes S1, S2 y S3
correspondientes a la primera parte en pendiente 14, la segunda
parte en pendiente 13 y el canal S3 respectivamente. Al ser la
línea AA paralela a la pared 5 y, por ello, perpendicular a la caída
de la pendiente 1, la parte S1 del suelo de la vía acuática 2 es
sustancialmente horizontal.
Las figuras 2B y 2C muestran unas vistas en
sección a lo largo de las líneas BB y CC de la figura 1
respectivamente, que muestran que la longitud de la parte S2 se
reduce a distancia de la pared lateral 5 para permitir una
profundidad constante en el canal
S3.
S3.
La figura 3A muestra una vista en sección a lo
largo de la línea DD de la figura 1. Al estar la línea DD colocada
a través de la parte S1 de la vía acuática 2, el suelo de la vía
acuática cae a través de la piscina. El gradiente de esta caída es
preferentemente de entre 2 y 4 veces menor que la caída a lo largo
de la línea AA sobre la parte S2. Las figuras 3B y 3C muestran unas
vistas en sección a lo largo de las líneas EE y FF de la figura 1
respectivamente.
La figura 4 muestra una imagen instantánea
representativa de los resultados simulados para una piscina de
olas. El gráfico de la figura 4 muestra la distancia a lo largo de
la piscina y la altura de la ola con respecto al nivel nominal del
agua. La piscina de olas incluía una vía acuática con una primera
parte en pendiente con un gradiente de 1:40 y una tasa de
convergencia de las paredes laterales de 15 grados. Los medios
generadores de olas produjeron un periodo de olas de 4 segundos y
la vía acuática poseía una profundidad de 3 metros en su punto más
profundo y 2,25 metros en el punto menos profundo. Las olas
simuladas poseían una cresta de ola confinada a una longitud
aproximadamente igual a la anchura del extremo estrecho de la vía
acuática, la cresta de la ola era relativamente uniforme y poseía
una forma satisfactoria para hacer surf a través de la vía acuática
y hubo poca variación en el patrón de altura de las olas a lo largo
de la piscina. Los resultados simulados descritos anteriormente se
han comprobado en un modelo a escala.
Así, a partir de la anterior descripción, los
expertos en la materia observarán que cada piscina de olas se
diseña de acuerdo con varios factores. El punto de partida consiste
en si la piscina de olas 1 debe formarse modificando una piscina
existente o debe diseñarse a medida. Se debe seleccionar el tipo
general de ola, si debe ser adecuada para surfistas de nivel
avanzado, intermedio o para principiantes. La pendiente requerida
de la cara de la ola, si la ola debe ser una ola de derrame o si
debe poseer una cresta aguda para producir una ola de tubo o en
voluta, requiere un diseño de piscina diferente. Las variables del
diseño tales como la tasa de convergencia de las paredes laterales
5, 6, las pendientes y las pendientes relativas de la primera y la
segunda parte en pendiente 14, 13, la distancia que ocupa cualquier
canal S3 y el periodo de las olas generadas pueden variarse y
optimizarse para crear una piscina de olas 1 adecuada. Por lo tanto,
se prefiere especialmente que las simulaciones por ordenador sean
capaces de tener en cuenta todas la variables y sus interacciones,
y se pueden obtener muchos diseños diferentes. No obstante, se
pretende que estas variaciones en el diseño queden dentro del
alcance de la presente invención. Las simulaciones adecuadas para
diseñar una piscina de olas 1 de la presente invención se pueden
realizar con aplicaciones de modelado numérico hidrodinámico.
La combinación de la primera y la segunda parte
en pendiente 14, 13 del suelo de la vía acuática 2 y los lados
convergentes 5 y 6 permite que se genere una ola y que se propague a
lo largo de la vía acuática 2, que puede tener varias propiedades
mejoradas con respecto a las olas de las piscinas de olas conocidas
actualmente. En particular, las reflexiones que causan
interferencias pueden reducirse y se puede aumentar la altura de la
ola. Se prevé que la piscina de olas 1 tal como se describe en la
presente descripción resulte particularmente adecuada para
proporcionar un entorno de surf de alta calidad para los surfistas,
o los usuarios de boogie boards u otros amantes de los
deportes acuáticos que dependen de olas rompientes.
Cuando en la anterior descripción se hace
referencia a componentes específicos o íntegros de la invención que
poseen equivalentes conocidos, tales equivalentes se incorporan en
la presente descripción como si se hubieran explicado por
separado.
Aunque la presente invención se ha descrito a
modo de ejemplo y haciendo referencia a posibles formas de
realización de la misma, debe entenderse que se pueden realizar
modificaciones o mejoras en la misma sin alejarse del alcance de la
invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (29)
1. Una piscina de olas (1) adecuada para
modificar las características de las olas, incluyendo la piscina de
olas (1):
- -
- al menos una vía acuática (2) que posee un primer y un segundo extremo opuestos (3, 4);
- -
- una primera y una segunda pared lateral opuestas (5, 6) que se extienden a lo largo de al menos una parte de la vía acuática (2);
- -
- un suelo de la vía acuática que se extiende entre las paredes laterales (5, 6); en el que
- -
- en funcionamiento, se crean olas de propagación en la vía acuática (2), propagándose las olas hacia el segundo extremo (4) de la vía acuática (2);
caracterizada porque
- -
- el suelo de la vía acuática incluye una primera superficie del suelo (14) que posee una pendiente ascendente no nula de 1:5 o inferior, sustancialmente a todo lo ancho de la piscina de olas desde la segunda a la primera pared lateral (6, 5).
2. Una piscina de olas según la
reivindicación 1, en la que el primer extremo (3) de la vía acuática
(2) incluye unos medios generadores de olas (7).
3. Una piscina de olas según la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que la dirección de
caída de la primera superficie del suelo (14) está orientada de
forma sustancialmente perpendicular a la primera pared lateral (5)
de la piscina de olas (1).
4. Una piscina de olas según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que la primera
superficie del suelo (14) posee un gradiente sustancialmente
constante.
5. Una piscina de olas según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la primera
superficie del suelo (14) posee un gradiente de entre 1:5 a 1:50,
inclusive.
6. Una piscina de olas según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el perfil del
suelo de la vía acuática (2) incluye una segunda superficie del
suelo (13) orientada a fin de que tenga otra pendiente
predeterminada más, en la que, en la práctica, la profundidad
nominal del agua contenida en la vía acuática es mayor hacia el
primer extremo (3) de la vía acuática (2).
7. Una piscina de olas según la
reivindicación 6, en la que la dirección de caída de la segunda
superficie del suelo (13) es sustancialmente perpendicular al
primer extremo (3) de la vía acuática (2).
8. Una piscina de olas según la
reivindicación 6 o la reivindicación 7, en la que la segunda
superficie del suelo (13) ocupa una parte del suelo de la vía
acuática sustancialmente próxima al primer extremo (3) de la vía
acuática.
9. Una piscina de olas según una
cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en la que el gradiente
de la segunda superficie del suelo (13) alcanza sustancialmente o
está próximo a un gradiente máximo que mantiene una o más
características de las olas.
10. Una piscina de olas según la
reivindicación 9, en la que las una o más características de las
olas incluyen la pendiente de la cara de la ola y/o si se requiere
una ola de tubo, en voluta o de derrame.
11. Una piscina de olas según una
cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11, en la que la segunda
superficie del suelo (13) está separada del primer extremo (3) de
la vía acuática (2) por un canal (S3) situado a lo largo de la vía
acuática (2), en el que el canal (S3) posee en la práctica una
profundidad sustancialmente constante.
12. Una piscina de olas según la
reivindicación 11, en la que la longitud del canal (S3) situado a lo
largo de la vía acuática (2) alcanza sustancialmente o está próxima
a una longitud mínima para que se forme una ola generada en el
primer extremo (3) de la vía acuática (2) con las características de
ola requeridas antes de propagarse a lo largo de la segunda
superficie del suelo (13).
13. Una piscina de olas según una
cualquiera de las reivindicaciones 6 a 12, en la que la segunda
superficie del suelo (13) posee un gradiente de entre
aproximadamente 1:10 y 1:40 inclusive.
14. Una piscina de olas según una
cualquiera de las reivindicaciones 6 a 13, en la que la primera y
la segunda superficie del suelo (14, 13) forman unas partes
contiguas y mutuamente excluyentes del suelo de la vía acuática,
definiendo de ese modo un límite entre la primera y la segunda
superficie del suelo (14, 13), en el que la primera superficie del
suelo (14) se extiende desde el límite hacia el segundo extremo (4)
de la vía acuática (2) y la segunda superficie del suelo (13) se
extiende desde el límite hacia el primer extremo (3) de la vía
acuática (2), y en el que el límite entre la primera y la segunda
superficie del suelo está situado sustancialmente hacia el primer
extremo (3) de la vía acuática (2) con respecto al segundo extremo
(4) de la vía acuática (2).
15. Una piscina de olas según una
cualquiera de las reivindicaciones 6 a 14, en la que la segunda
superficie del suelo (13) posee un gradiente de al menos dos veces
el gradiente de la primera superficie del suelo (14).
16. Una piscina de olas según una
cualquiera de las reivindicaciones 6 a 14, en la que el gradiente
de la segunda superficie del suelo (13) es de al menos cuatro veces
el gradiente de la primera superficie del suelo (14).
17. Una piscina de olas según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en la que el segundo
extremo (4) de la vía acuática (2) está definido por una elevación
progresiva en el suelo de la vía acuática (2), que, en la práctica,
crea una piscina de agua (4B) que se extiende alejándose del primer
extremo (3) de la vía acuática (2) y generalmente en la dirección
de la segunda pared lateral (6).
18. Una piscina de olas según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que se
incluyen uno o más arrecifes artificiales en la vía acuática (2)
para formar el suelo de la vía acuática y están situados,
dimensionados y orientados para mejorar la forma y/o las
características de rotura de las olas producidas en la vía acuática
(2).
19. Una piscina de olas según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la primera
y la segunda pared lateral (5, 6) convergen entre sí hacia el
segundo extremo (4) de la vía acuática (2).
20. Una piscina de olas según la
reivindicación 19, en la que el primer extremo (3) de la vía
acuática (2) incluye una pared situada y orientada a fin de
cruzarse con la primera y la segunda pared lateral (5, 6) a un
ángulo sustancialmente igual y opuesto.
21. Una piscina de olas según la
reivindicación 19 o la reivindicación 20, en la que la primera y la
segunda pared lateral (5, 6) convergen a un ángulo de entre 5 y 45
grados con respecto a la paralela.
22. Una piscina de olas según una la
reivindicación 19 o la reivindicación 20, en la que la primera y la
segunda pared lateral (5, 6) convergen a un ángulo de
aproximadamente 15 grados.
23. Una piscina de olas según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el primer
extremo (3) de la vía acuática (2) está formado por una pared
sustancialmente plana.
24. Una piscina de olas según una
cualquiera de las reivindicaciones 19 a 23, en la que la primera y
la segunda pared lateral (5, 6) convergen entre sí hacia el segundo
extremo (4) de la vía acuática (2) sustancialmente a lo largo de las
mismas a fin de que, en olas rompientes que se propagan entre dichas
primera y segunda paredes laterales (5, 6), se compensen al menos
parcialmente las pérdidas de altura de la ola debidas a la rotura de
la ola.
25. Una piscina de olas según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el segundo
extremo (4) de la vía acuática incluye una superficie del suelo (4A)
que posee sustancialmente un gradiente de entre 1:1 y 1:8
inclusive.
26. Una piscina de olas según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que una o
ambas paredes laterales primera y segunda (5, 6) incluyen unos
medios de amortiguación de las olas adaptados para absorber o
disipar la energía de la ola.
27. Una piscina de olas según la
reivindicación 26, en la que los medios de amortiguación de las olas
incluyen una superficie irregular dispuesta en una o ambas paredes
laterales (5, 6).
28. Una piscina de olas según la
reivindicación 27, en la que los medios de amortiguación de las olas
incluyen una serie de elementos o espacios porosos rellenos de agua
adaptados para absorber la energía de las olas.
29. Una piscina de olas según una
cualquiera de las reivindicaciones 26 a 28, en la que los medios de
amortiguación de las olas están situados tras una
jaula.
jaula.
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