Modelo de evolución de playas considerando planta y perfil, en escalas de medio a largo plazo

• Autores: Camilo Jaramillo Cardona
• Directores de la Tesis: Ernesto Mauricio González Rodríguez (dir. tes.), Raúl Medina Santamaría (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Cantabria ( España ) en 2020
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Beach evolution model considering planform and profile in the medium to long term scales
• Tribunal Calificador de la Tesis: César Vidal Pascual (presid.), Juan José Muñoz Pérez (secret.), José Antonio Jiménez Quintana (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ingeniería de Costas, Hidrobiología y Gestión de Sistemas Acuáticos por la Universidad de Cantabria
• Materias:
  • Ciencias de la tierra y del espacio
    • Oceanografía
      • Procesos litorales o sublitorales
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: UCrea
• Resumen
  • español

    Las playas encajadas constituyen depósitos naturales de sedimentos en movimiento dinámico, donde los oleajes incidentes altamente energéticos provocan una consiguiente erosión costera, mientras largos períodos de calma permiten la recuperación de la costa.

    En términos generales, la morfodinámica de las playas encajadas se considera un fenómeno complejo, por lo cual, científicos e ingenieros han asumido la variabilidad de la línea de costa como un indicador fiable para describir el cambio global de la playa a diferentes escalas espacio-temporales. Con base en lo anterior, la presente tesis tiene como objetivo principal desarrollar un nuevo modelo de evolución de línea de costa tendente al equilibrio considerando planta y perfil de playa, en escalas de medio a largo plazo.

    Los modelos de evolución de posición de línea de costa tendentes al equilibrio resultan ser modelos simples, debido a que requieren un reducido número de parámetros de calibración, son computacionalmente eficientes y permiten investigar cambios morfológicos de medio y largo plazo. Estos modelos se basan en el equilibrio entre fuerzas destructivas y constructivas que actúan sobre una playa.

    A partir de la investigación propuesta se alcanzaron los siguientes resultados: - Se exploró la aplicabilidad de líneas de costa obtenidas a partir de imágenes satelitales procesadas con un algoritmo subpixel, para su uso en la calibración y validación de modelos de evolución de línea de costa tendentes al equilibrio. Para ello, se contrastaron los resultados respecto a mediciones de detalle (video-cámara) en las playas españolas de Nova Icaria (Barcelona) y Cala Millor (Mallorca).

    - Se desarrolló un nuevo modelo de evolución de línea de costa para transporte transversal, considerando la variación temporal de la función de energía de equilibrio (ganancia o pérdida de sedimentos). Este modelo fue aplicado con éxito durante un año y medio en la playa de Nova Icaria, donde se registraba una contribución de arena, y durante más de dieciséis años en el perfil de playa de Campo Poseidón (Huelva), el cual está sometido a una pérdida continua de sedimento.

    - Se desarrolló un nuevo modelo de evolución de línea de costa para playas encajadas basado en modelos de equilibrio cross-shore y de forma en planta. A partir de un único perfil de playa, el modelo es capaz de obtener la evolución de toda la línea de costa de toda la playa, evitando las múltiples calibraciones y alto coste computacional demandado por los modelos existentes. El modelo propuesto fue aplicado con éxito durante seis años en la playa de Narrabeen (Australia).

    - Se desarrolló un nuevo modelo empírico de rotación de línea de costa tendente al equilibrio asumiendo que el movimiento de rotación es inducido por la potencia y dirección del oleaje incidente. Este modelo fue aplicado con éxito durante quince años en la playa de Tairua (Nueva Zelanda) y durante treinta y siete años en la playa de Narrabeen.

  • English

    The objective of this thesis is to develop a new equilibrium-based shoreline evolution model integrating planform and profile in the medium to long-term scales. From the proposed research, first the applicability of mid-resolution satellite-image processed with a subpixel algorithm was explored, for its use in the calibration and validation of equilibrium-based shoreline evolution models. Then, a new equilibrium-based shoreline evolution model considering the variability of the beach profile volume was developed, considering the temporal variation of the equilibrium energy function (sediment gain or loss). Later, a new model for embayed beaches based on cross-shore and planform equilibrium models applicable for cross-shore migration was developed. Finally, a new empirical equilibrium-based shoreline rotation model was developed assuming that the rotation movement is induced by the incoming wave power and direction.