Dinámica Costera y Obras de Defensa: Factores Clave y Tipologías

Perfil de Playa

Los regímenes hidráulicos están condicionados por una escala temporal que puede ser:

• Escala a corto plazo: horas (temporal)
• Escala a medio plazo: semanas-meses (perfil verano-invierno)
• Escala a largo plazo: meses-años (variación de la planta de la playa)

Respecto a la hidrodinámica costera, tenemos un problema 3D que se separa en dos problemas 2D:

• Perfil de playa 2D: Suele cambiar estacionalmente.
• Planta de playa 2D: TSL (Transporte Sólido Litoral/Longitudinal). Suele cambiar a largo plazo.

La modelización de los perfiles de playa ha sido desarrollada por varios autores:

• Brunn (1950-) y modificado por Hughes y Chiu: Modelo simple que relaciona la distancia desde la orilla y la profundidad.
• Dean (1977): Perfil de rotura. Parametriza a partir del parámetro A y D(mm) que viene dado en una tabla.
• Vellinga (1986, escuela holandesa): Perfil de erosión de Vellinga.
• Iribarren (1954): Perfil parabólico.
• M. González (1995-): Perfil biparabólico.

Perfil de Dean (h=Ax^(2/3))

Es un modelo monoparabólico, por lo que en mares de mareas fuertes no modeliza correctamente el perfil de playa (se emplean modelos biparabólicos). Para mares con grandes erosiones, se utilizan modelos tipo Vellinga, que modelizan con mayor acierto este fenómeno.

Limitaciones del Modelo de Dean

• Playa en equilibrio con transporte neto nulo o constante y, además, independiente del transporte transversal (perfiles sin difracción).
• La disipación de energía por unidad de volumen en la zona de rotura es constante.
• La evolución de la altura de ola sigue: H_b= γ_b·h_b con γ_b=0.7-1.0
• No hay variaciones del nivel del mar (mares sin marea).
• Se usa un Dn₅₀ fijo, en arenas, con batimetría rectilínea y paralela.

Modificaciones: Dn₅₀ variable y método biparabólico.

Corrientes de Retorno en Playas

Undertow (Resaca o Contracorriente)

El undertow (resaca o contracorriente, ‘tow’ remolque o arrastre) se refiere a corrientes de poca intensidad, es la vuelta de agua entre una ola y otra. Se genera un movimiento de sedimentos. La ola rota empuja agua hacia la playa y la gravedad lleva el agua de vuelta. El agua llega hasta la altura de las rodillas y no es peligrosa, no empuja hacia alta mar. Se da en todas las playas.

Rip-Current (Corriente de Resaca)

Las rip-current (corriente de resaca ‘rip’ rotura o desgarro) son corrientes de mayor intensidad, es un sistema estructurado en células. Retrocede desde la costa hacia el mar. Se genera por la rotura irregular de las olas a lo largo de la cresta, llegando con un índice elevado de energía a la costa y regresando hacia el mar por un canal a través de las olas. Se da cada 100-400 m y son corrientes cíclicas sin movimiento de sedimentos. Empuja a alta mar y son peligrosas. Tienen: mayor energía, mayor pendiente, mayor calado y x más alto.

Ambas evacuan agua de la rotura de olas en el shore. Mientras que el undertow lo hace a través del fondo marino como si fuera una corriente de convención, el rip current supone la evacuación del agua en una zona determinada del frente de costa (neck), que genera una corriente en este punto hasta que se disipa en mar abierto (head). Este fenómeno se puede producir en interrupciones de barrera de arena submarina.

Obras de Defensa de Costas

Solución flexible: alimentación superficial (depósito, singularidad másica y geométrica), gestión de dunas y creación de marismas.

Solución rígida/dura: espigones, diques exentos y estabilización de acantilados.

Tipos de diques en orden de mayor a menor capacidad de contención:

Dique irrebasable > Dique de baja cota > Dique sumergido > Dique arrecife

Tipos de Diques y su Función

• Dique convencional (irrebasable): energía absorbida elevada por el talud.
• Dique sumergido: energía transmitida elevada, y energía absorbida y reflejada reducida.
• Dique de baja cota de coronación: energía transmitida elevada, tiene mucho rebase.
• Dique arrecife: la energía transmitida hace que el dique se deforme (estructura con comportamiento dinámico).

Alimentación Artificial de Playas

Factores a considerar en la alimentación artificial de playas:

1. Grado de ocupación de la playa:

• Salvaje/turística
• Saturada: 5 m² por usuario
• Uso alto: 7-15 m²/usuario
• Uso bajo: más de 20 m² por usuario

Geometría de la playa: playas rectas, playas cortas y encajadas. Dimensión de la playa seca:

• Tr (periodo de retorno)
• Resguardo de 20 m
• Carrera de marea astronómica/meteorológica
• Playa estrecha (20-30 m)
• Playa excesivamente ancha (75-100 m)
• Anchura óptima (60-80 m)
• 8 m²/usuario

Condiciones de seguridad en el baño:

• Anchura de la zona de rotura
• Rip currents: corrientes longitudinales y de retorno
• Pendiente de la playa
• Tipo de rotura

Características de los sedimentos:

• Sin finos que se pongan en suspensión
• Diámetros pequeños implican pendientes suaves
• Tamaño medio recomendable (0.2-0.04 mm)
• Compatibilidad préstamo/nativo
• Tamaño medio de préstamo mayor que nativo
• Desviación típica del árido préstamo mayor que el nativo

Perfil de la playa.