Fundamentos de Oceanografía Costera: Oleaje, Mareas y Morfología Litoral

Conceptos Fundamentales en el Estudio del Oleaje y la Ingeniería Costera

Clasificación de Regímenes de Oleaje

• Régimen de Oleaje:
  • Evolución de la variable altura de ola en un año medio.
  • Se utiliza un ajuste de Gauss y Weibull medio.
  • Corresponde al Régimen medio (ELS - Estado Límite de Servicio).
• Régimen de Temporales:
  • Estadística de extremos a partir de la serie histórica de años de la variable ambiental considerada.
  • Ajuste mediante las distribuciones de Gumbel, Weibull o Fréchet.
  • Corresponde al Régimen extremo (ELU - Estado Límite Último).

Geometría Estadística del Oleaje

La finalidad de este estudio es conocer la altura de ola (a partir de mediciones obtenidas mediante aparatos adecuados) para así diseñar las olas de marea que no rompen. Esta forma de estudiar el oleaje es más intuitiva que la teoría espectral, que se basa en un estudio energético.

En la geometría estadística se utilizan un conjunto de definiciones de altura de ola:

• $H_{1/n}$
• $H_q$
• $H_m$

Y relaciones entre ellas:

• $H_q/H_m$
• $H_{1/n}/H_m$
• $H_{máx}/H_m$

Curva de Estados del Mar

Es una gráfica que representa las variaciones de $H_{1/3}$ (altura de ola significante) a lo largo del tiempo, usando la hora como unidad temporal. La curva de estados del mar es una manera de representar el proceso del oleaje; la otra sería mediante registro. La curva muestra la evolución de los estados del mar con el tiempo.

Características de la Carrera de Marea

La carrera de marea se clasifica según su amplitud:

• Micromareal: $< 2$ m.
• Mesomareal: $2-4$ m.
• Macromareal: $> 4$ m.

Valores típicos por zona:

• Mediterráneo: $0.2-0.5$ m
• Cantábrico: $4-6$ m
• Atlántico norte: $4-5$ m
• Canarias: $3$ m

Normativa y Procedimientos de Cálculo

ROM (Recomendaciones para Obras Marítimas)

ROM $\rightarrow$ Recomendaciones para obras marítimas $\rightarrow$ Procedimiento general de cálculo $0.2 \rightarrow$ Acciones.

Índices de Evaluación

IRE (Índice Repercusión Económica): Define la vida útil mínima ($n$):

• Baja $\rightarrow r_1$ (15 años)
• Media $\rightarrow r_2$ (25 años)
• Alta $\rightarrow r_3$ (50 años)

ISA (Índice de Impacto Social y Ambiental): Relacionado con la probabilidad de fallo (considerando pérdidas humanas y ambientales si una obra marítima falla):

• Muy bajo $\rightarrow s_1$ ($0.2$)
• Bajo $\rightarrow s_2$ ($0.1$)
• Medio $\rightarrow s_3$ ($0.01$)
• Elevado $\rightarrow s_4$ ($0.0001$)

Modelos Estadísticos

Distribución de Weibull: La formulación estadística es: $\mu = \alpha + \beta \Gamma(1 + 1/\gamma)$; $\sigma^2 = \beta^2 [\Gamma(1 + 2/\gamma) - \Gamma^2(1 + 1/\gamma)]$.

Método de POT (Picos Sobre el Umbral): Se utiliza el método GODA. Este método permite la transición de una distribución discreta de Poisson a una distribución continua de Weibull.

Marco Legal: Leyes de Costas y Servidumbres

Ley 2/2013: Medidas de Protección del Litoral

Esta ley aborda la protección del litoral, incluyendo edificaciones y la diferenciación entre playas urbanas y naturales. Establece la clarificación del DPMT (Dominio Público Marítimo Terrestre).

• Ampliación de las concesiones de 30 a 75 años.
• Medidas para la seguridad de las ocupaciones y la actividad económica.
• Ribera del mar: Se extiende desde el BMVE (Bien del Dominio Público Marítimo Terrestre) hasta donde alcanzan las olas de los mayores temporales conocidos. En ríos, hasta donde sean sensibles a mareas. Incluye marismas, albuferas, marjales y esteros. También abarca las dunas y el límite necesario para asegurar la estabilidad de la playa.

Ley de 1988: Servidumbres

Se establecen servidumbres sobre el dominio privado, comenzando a partir de la Zona de Influencia ($500$ m), que inicia donde termina la Ribera del Mar o la Playa (mirando desde el interior, donde comienza el Dominio Público Litoral).

• Servidumbre de protección: $100$ m o $20$ m en áreas clasificadas como urbanas en julio de 1988.
• Servidumbre de tránsito: $6$ m.
• Servidumbre de acceso al mar.

Morfología y Dinámica Costera

Singularidades Costeras (Geomorfológicas)

Se refieren a formas específicas del perfil costero:

1. Delta
2. Cañón submarino (o valle submarino)
3. Playa apoyada
4. Tómbolo (peninsulita sedimentaria)
5. Saliente (cabos)
6. Flecha (barrera natural, dique exento natural)

Tipos de Singularidades Dinámicas y Geométricas

Las discontinuidades en el comportamiento costero se clasifican según su origen:

Singularidades Másicas

Discontinuidades de alimentación o pérdidas localizadas de material costero (ejemplo: delta (+), estuario o cañón submarino (-)).

Singularidades Geométricas

Discontinuidades causadas por cambios bruscos de alineación del borde costero.

Singularidades Dinámicas

Discontinuidades originadas por diferencias de abrigo debido a obstáculos emergidos o sumergidos que refractan y difractan el oleaje.