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[EN] The influence of the type of armor on wave overtopping on mound breakwaters is usually represented by the roughness factor. However, different values of roughness factor for the same armor unit are given in the literature. Thus, the roughness factor depends not only on the type of armor, number of layers and permeability but also on the formula and database considered. In the present thesis, a new methodology based on bootstrapping techniques is developed and applied to characterize the roughness factors for different armor units. Differences up to 20% appeared when comparing the optimum roughness factors with those given in the literature. Armor porosity greatly affects the roughness factor and the armor stability: higher armor porosities reduce wave overtopping as well as hydraulic stability. Therefore, armor porosity values usually recommended in the literature should be used to avoid damage during lifetime. Formulas with few variables are easy to apply but they allow the roughness factor to absorb the information not explicitly included in the formula. However, the CLASH neural network avoids this problem and gives excellent estimation for wave overtopping on mound breakwaters. In this thesis, a new formula which emulates the behavior of the CLASH neural network is developed. The new formula has 16 parameters, six dimensionless input variables (Rc/Hm0, Ir, Rc/h, Gc/Hm0, Ac/Rc and a toe berm variable based on Rc/h) and two reduction factors (?f and ?s). The new formula is built-up after systematic simulations using the CLASH neural network and provides the lowest prediction error. Wave overtopping on mound breakwaters can be minimized by increasing the crest freeboard, usually with a concrete crown wall. Crown walls must resist wave loads and armor earth pressure to be stable. In the present study, small-scale test results with cube- and Cubipod-armored mound breakwaters are used to develop a new estimator for calculating horizontal and up-lift forces from waves. The new formulas include four dimensionless input variables (?f Ru0.1%/Rc, (Rc-Ac)/Ch, ?(L_m/G_c ) and Fc/Ch) and the crown wall geometry. The roughness factor selected for overtopping prediction is used to consider the type of armor. Up-lift forces decreased sharply with increasing foundation levels. The new formulas provide the lowest error when predicting wave forces on crown walls. [ES] La influencia del tipo de elemento del manto sobre le rebase de diques en talud se caracteriza habitualmente mediante el factor de rugosidad (?f). Sin embargo, en la literatura existen diferentes valores del factor de rugosidad para el mismo tipo de elemento. El factor de rugosidad no depende solo del tipo de elemento, numero de capas y permeabilidad del nucleo sino tambien de la formulacion y de la base de datos empleada. En la presente tesis se desarrolla y aplica una nueva metodologia basada en tecnicas de bootstrapping para caracterizar estadisticamente el factor de rugosidad de diferentes elementos (entre ellos el Cubipodo) sobre diferentes formulaciones de rebase. Se observan diferencias de hasta el 20% entre los factores de rugosidad optimos y los que se proporcionan en la literatura. La porosidad del manto afecta notablemente al factor de rugosidad pero tambien a la estabilidad del manto; mayores porosidades proporcionan menor rebase pero tambien menor estabilidad hidraulica. Por ello, las porosidades de diseno recomendadas deben emplearse para evitar danos durante la vida util. Formulas con pocas variables de entrada son sencillas de emplear pero absorben a traves del factor de rugosidad toda la informacion que no se incluye explicitamente en las variables de entrada. En cambio, la red neuronal de CLASH evita en gran medida estos inconvenientes y al mismo tiempo proporciona excelentes para estimar el rebase sobre diques en talud convencionales. En la presente tesis se ha desarrollado una formula explicita que permite emular el comportamiento de la red neuronal de CLASH. La nueva formula posee 16 parametros, seis variables de entrada (Rc/Hm0, ?0,-1, Rc/h, Gc/Hm0, Ac/Rc y una variable para representar a la berma de pie basada en Rc/h) y dos factores de reduccion (?f y ?s). La nueva formula se construye en base a simulaciones controladas empleando la red neuronal de CLASH y proporciona el menor error en la prediccion de rebase sobre diques en talud de entre los estimadores estudiados. Una de las maneras mas efectivas de disminuir el rebase sobre diques en talud es incrementar la cota de coronacion mediante un espaldon de hormigon. Estas estructuras sufren el impacto del oleaje y deben ser disenadas para resistirlo. En la presente tesis se han empleado ensayos de laboratorio de cubos y Cubipodos para desarrollar una nueva formula que permita calcular las fuerzas horizontales y verticales del oleaje sobre el espaldon. Las nuevas formulas incluyen la influencia de cuatro variables adimensionales (?f Ru0.1%/Rc, (Rc-Ac)/Ch, ?(L_m/G_c ) y Fc/Ch) y de la geometria del espaldon. Incluyen la influencia del tipo de elemento mediante el factor de rugosidad al igual que las formulas de rebase. Las fuerzas verticales disminuyen significativamente con el aumento de la cota de cimentacion. Las nuevas formulas proporcionan el menor error de prediccion sobre los registros de laboratorio analizados. [CAT] La influencia del tipus d'element del mantell principal en l'ultrapassament dics en talus es caracteritza habitualment mitjancant el factor de rugositat (?f). En canvi, en la literatura existeixen diferents valors del factor de rugositat per al mateix tipus d'element. Aixi doncs, el factor de rugositat no depen nomes del tipus d'element, nombre de capes i permeabilitat del nucli pero tambe de la formulacio i de la base de dades utilitzada. En la present tesi es desenvolupa i aplica una nova metodologia basada en tecniques de bootstrapping per a caracteritzar estadisticament el factor de rugositat de diferent elements (entre ells el Cubipode) utilitzant diferents formulacions d'ultrapassament. S'observen diferencies fins al 20% entre els factors de rugositat optims i els que apareixen en la literatura. La porositat del mantell afecta notablement el factor de rugositat pero tambe a l'estabilitat del mantell; majors porositats proporcionen menor ultrapassament pero tambe menor estabilitat hidraulica. Per aixo, les porositats de disseny recomanades deuen emprar-se per a evitar danys durant la vida util. Formules amb poques variables d'entrada son senzilles d'utilitzar pero absorbeixen mitjancant el factor del factor de rugositat tota la informacio que no s'inclou de manera explicita en les variables d'entrada. D'altra banda, la xarxa neuronal de CLASH evita en gran mesura aquests inconvenients i al mateix temps proporciona excel·lents resultats per a estimar l'ultrapassament sobre els dics en talus convencionals. En la present tesi s'ha desenvolupat una formulacio explicita que permet emular el comportament de la xarxa neuronal de CLASH. La nova formulacio te 16 parametres, sis variables d'entrada (Rc/Hm0, Ir, Rc/h, Gc/Hm0, Ac/Rc i una variable per a representar la berma de peu basada en Rc/h) i dos factors de reduccio (?f y ?s). La nova formula es construeix mitjancant simulacions controlades amb la xarxa neuronal de CLASH i proporciona el menor error en la prediccio de l'ultrapassament sobre dics en talus de entre els estimadors analitzats. Una de les maneres mes efectives de disminuir l'ultrapassament sobre dics en talus es incrementar la cota de coronacio mitjancant un espatller de formigo. Aquestes estructures sofreixen l'impacte de les ones i deuen ser dissenyades per a resistir. En la present tesi, s'utilitzen assajos de laboratori de cubs i Cubipodes per a desenvolupar una nova formulacio per a calcular les forces horitzontals i verticals causades per l'onatge en l'espatller. Les noves formules inclouen la influencia de quatre variables adimensionals (?f Ru0.1%/Rc, (Rc-Ac)/Ch, ?(L_m/G_c ) y Fc/Ch) i de la geometria de l'espatller. Inclouen la influencia del tipus d'element mitjancant el factor de rugositat al igual que les formules d'ultrapassament. Les forces verticals disminueixen significativament amb l'augment de la cota de cimentacio. Les noves formules proporcionen el menor error en la prediccio sobre els registres de laboratori analitzats.

Wave overtopping and crown wall stability of cube and Cubipod-armored mound breakwaters