Metodología de gestión costera predice la regeneración de playas - Eadic

Metodología de gestión costera predice la regeneración de playas

1.Dinámica natural de las costas

 

Durante las últimas décadas, las intervenciones humanas han alterado la dinámica natural y generado problemas de erosión en costas de todo el mundo. Estos problemas se están viendo incrementados por los efectos del calentamiento global.

En este sentido, resulta fundamental desarrollar herramientas innovadoras que ayuden a técnicos, ingenieros y gestores a diseñar estrategias de adaptación y protección de la costa.

En un trabajo reciente, se presentó y aplicó metodología de gestión costera para la predicción de la eficiencia de actuaciones en las playas, incluyendo la cuantificación de la incertidumbre asociada a las predicciones (Bergillos et al., 2018).

2. Metodología de gestión costera

 

La metodología  de gestión costera propuesta e implementada está basada en:

  •  Simulaciones de series temporales de variables de marea, viento y oleaje en profundidades indefinidas.
  • Propagación hacia la costa mediante un modelo numérico de propagación de oleaje (Delft3D), empleando técnicas de downscaling estadístico para reducir el coste computacional.
  • Cálculo de las variables del oleaje en rotura y las tasas de transporte longitudinal de sedimento.
  • Aplicación del modelo de una línea para estimar la evolución de la línea de costa.
  • Simulaciones de Montecarlo para cuantificar la incertidumbre asociada a las predicciones.
Metodología de gestión costera
Diagrama de la metodología propuesta e implementada. Fuente: Adaptado de Bergillos et al. (2018)

2.1. Beneficios de la metodología

 

Esta metodología permite predecir la evolución de la línea de costa y el área de playa seca a corto y largo plazo, más acorde con la vida útil de obras y estrategias de gestión costera de tipo ingenieril.

Además, es lo suficientemente flexible como para poder ser aplicada en cualquier tramo de costa y para distintas actuaciones de gestión, tales como:

  1. No actuación.
  2. Regeneraciones artificiales de sedimento.
  3. Construcción de espigones.
  4. Construcción de diques exentos o construcción de arrecifes artificiales, entre otras.

A modo de ejemplo, la metodología se aplicó para el diseño de regeneraciones artificiales de sedimento en un tramo de costa del litoral mediterráneo andaluz con problemas de erosión: el Delta del Guadalfeo.

3. Aplicación de la metodología de gestión costera

 

  • En primer lugar, se realizaron medidas de campo hidrodinámicas y morfológicas para calibrar el modelo de propagación de oleaje y las formulaciones de transporte de sedimentos y evolución de la línea de costa, respectivamente (Bergillos et al., 2016).
  • Posteriormente, se definieron seis alternativas de geometría de la línea de costa y se simuló su evolución durante un periodo de dos años (vida útil típica de los proyectos de regeneración llevados a cabo en la zona).
Metodología de gestión costera
Alternativas de geometría de la línea de costa regenerada, incluyendo la alternativa de no actuación (Alternativa 0). Fuente: Adaptado de Bergillos et al. (2018).
  • Tercero, para la forma de la línea de costa más eficiente en términos de área de playa seca, se definieron y modelaron ocho nuevas alternativas variando el volumen aportado de la regeneración desde 180000 m3 hasta 680000 m3.
  • Por último, para la morfología en planta y el volumen más eficientes, se simularon once nuevas alternativas variando el tamaño de grano del sedimento aportado entre 0.2 mm y 30 mm.

Para cada alternativa, se simularon 500 series de variables de marea, viento y oleaje en profundidades indefinidas y se obtuvieron como resultado 500 líneas de costa, obteniendo parámetros estadísticos de la respuesta en planta de la costa durante el periodo simulado que permitieron seleccionar la mejor alternativa en términos de morfología en planta, volumen aportado y tamaño de grano del sedimento empleado para la regeneración.

4. Resultados

 

Tras aplicar la metodología de gestión costera a la geometría de la línea de costa, se encontró que la alternativa 4, que representa la forma en planta que presentaba el delta antes de la regulación fluvial, es la que induce una mayor acreción en el tramo de costa estudiado al final del periodo simulado.

Para esa alternativa, la mejor estrategia de volumen aportado obtenida fue 460000 m3, ya que para volúmenes mayores el sedimento aportado está más expuesto a la acción del oleaje, resultando en respuestas de la línea de costa menos eficientes en términos de área de playa seca.

Por último, para las mejores estrategias de geometría en planta y volumen aportado, las respuestas más eficientes se obtuvieron para tamaños de grano mayores a 0.01 m.

5. Conclusiones

 

La metodología propuesta responde a una demanda social, técnica e ingenieril, en un contexto en el que los efectos del calentamiento global están incrementando los problemas de erosión en las costas de todo el mundo.

Constituye una herramienta práctica de apoyo a la toma de decisiones en el diseño de estrategias de protección, adaptación y mitigación para una gestión sostenible del litoral, teniendo en cuenta tanto el carácter aleatorio de agentes forzadores y respuesta de la costa, como la incertidumbre asociada.

Autor: Rafael Berguillos, docente del Master Ingeniería, mantenimiento y conservación de Costas.

Referencias recomendadas:

Bergillos, R. J., López-Ruiz, A., Principal-Gómez, D., & Ortega-Sánchez, M. (2018). An integrated methodology to forecast the efficiency of nourishment strategies in eroding deltas. Science of the Total Environment, 613, 1175-1184.

Bergillos, R. J., Rodríguez-Delgado, C., & Ortega-Sánchez, M. (2017). Advances in management tools for modeling artificial nourishments in mixed beaches. Journal of Marine Systems, 172, 1-13.

 

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