APÉNDICE Nº 2.- ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL Y DETERMINACIÓN DE LA COTA DE INUNDACIÓN EN EL LITORAL DEL T.M. DE MÁLAGA (MÁLAGA)

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1 APÉNDICE Nº2 APÉNDICE Nº 2.- ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL Y DETERMINACIÓN DE LA COTA DE INUNDACIÓN EN EL LITORAL DEL T.M. DE MÁLAGA (MÁLAGA) DESLINDE DEL DOMINIO PÚBLICO MARÍTIMO - TERRESTRE EN EL TRAMO DE COSTA COMPRENDIDO DESDE EL FINAL DE LA ZONA DE SERVICIO DEL PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV

2 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 3 2. SITUACIÓN 5 3. DESCRIPCIÓN DE LA COSTA 5 4. REGÍMENES DE MAREAS Y NIVEL DEL MAR 6 5. NIVEL MÁXIMO OBSERVADO DE MAREA REGÍMENES DE VIENTOS REGÍMENES DE OLEAJE Y ALTURA DE OLA REGÍMENES DE OLEAJE ALTURA DE OLA COTAS DE INUNDACIÓN CÁLCULO DE LA COTA DE INUNDACIÓN DINAMICA LITORAL Y EVOLUCIÓN DEL FRENTE COSTERO FUENTES DE SEDIMENTOS SUMIDEROS DE SEDIMENTOS EVOLUCIÓN DE LAS PLAYAS Y ACTUACIONES COSTERAS DESCRIPCIÓN CUALITATIVA DE LA DINÁMICA LITORAL BIBLIOGRAFÍA 40 DESLINDE DEL DOMINIO PÚBLICO MARÍTIMO - TERRESTRE EN EL TRAMO DE COSTA COMPRENDIDO DESDE EL FINAL DE LA ZONA DE SERVICIO DEL PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV

3 1. INTRODUCCIÓN El presente documento recoge el estudio de dinámica litoral y determinación de la cota de inundación en el litoral de Málaga. En el presente estudio se analizan los datos disponibles sobre el litoral de Málaga así como la documentación fotográfica existente de distintas épocas y años para destacar los aspectos relacionados con: Dinámica Litoral Trasporte de sedimentos Evolución reciente de las playas y su estado actual. Para la determinación del alcance de las olas en los mayores temporales conocidos, en aplicación de la Ley 22/1988, de Costas, se incluyen como bienes de dominio público marítimo-terrestre aquellos terrenos definidos en su artículo 3.1.a) que incluye La zona marítimo-terrestre o espacio comprendido entre la línea de bajamar escorada o máxima viva equinoccial, y el límite hasta donde alcanzan las olas en los mayores temporales conocidos o, cuando lo supere, el de la línea de pleamar máxima viva equinoccial. Existen diferentes métodos para estimar la distribución de la cota de inundación en una determinada zona. Por una parte, se pueden analizar los valores máximos del nivel del mar, o bien puede analizarse por separado cada componente (marea astronómica, marea meteorológica y oleaje). El Atlas de Inundación confeccionado por la Universidad de Cantabria realiza la simulación del proceso físico de inundación con base en las funciones de distribución de las variables marea astronómica, marea meteorológica, altura de ola significante y período de pico, determinadas con base en la información disponible en las fuentes siguientes: Boyas pertenecientes a la REMRO. Mareógrafos pertenecientes a la REDMAR. Mareógrafos pertenecientes al IEO. Datos visuales del National Climatic Data Center de Asheville Los cálculos se dirigen al régimen extremal de oleaje, que se refieren al régimen para resistir la máxima acción posible estadística del oleaje para un periodo de retorno adoptado, con el fin de asumir determinado riesgo. Para ello es necesario conocer o estimar la altura de ola significante (variable más difundida para propósitos ingenieriles dadas normalmente por las boyas escalares) asociada a una determinada probabilidad de excedencia dentro del periodo de vida del proyecto. Se entiende por altura de ola significante H s o H 1/3 a la media aritmética de las alturas de ola del tercio de las olas mas altas; se define de la misma manera H 1/10 como la media del décimo de las alturas mas altas y de manera similar se definirían las alturas H 1/20, etc. Estas alturas de ola, inferiores a la máxima del tren de ondas, PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 3

4 se adoptan para el proyecto de estructuras marítimas en función de los riesgos a asumir en las obras mediante el correspondiente diseño óptimo de las mismas. Tal como se acepta la distribución de la altura de ola se ajusta a una distribución de Rayleigh y de acuerdo con ello se encuentran las relaciones entre la altura de ola significante y otras alturas de ola en función del porcentaje de presentación dentro del tren de ondas. Conforme a esto: H1/10 = 1,27 Hs; H1/20=1,402 Hs; H1/100 =1,67 Hs; etc. Igualmente se puede definir una función de densidad de alturas de ola máximas asociadas a un mismo estado del mar (entendiendo por estado del mar la posición de la dinámica del oleaje dentro de la cual se puede considerar que el proceso es estacionario). Siendo N el número de olas correspondientes al estado del mar, para N>>100, que es lo habitual, de acuerdo con esta distribución la media de esta variable aleatoria admite una aproximación asintótica, a partir de la cual podemos obtener relaciones entre el valor más probable de la máxima altura de ola y la altura de ola significante, que para 3000 olas (N=3000), H max = 2,071 H, relación que aumenta al s aumentar el valor de N, por lo tanto esta la altura de ola debe ser mayor del orden de 2 para calcular la altura de ola máxima que considera la Ley de Costas. Para determinar el alcance de la ola se deben considerar además los siguientes factores: Marea astronómica (modelo determinista) Marea meteorológica (fenómeno aleatorio) Sobreelevación por rotura del oleaje (set-up) (fenómeno aleatorio) Son fenómenos independientes con distinto carácter de presentación; mientras que la marea astronómica sigue un modelo determinista predecible, los otros factores son fenómenos aleatorios, por lo tanto para determinar la sobreelevación total hay que recurrir a complejos planteamientos estadísticos. La rotura del oleaje produce, en el caso de las playas, una oscilación (ascenso-descenso del agua en el perfil) sobre el nivel medio conocido como swash. El set-up más el swash da lugar a una sobreelevación conocida como run-up que nos fija la cota máxima alcanzada por el agua. Este valor debe de referirse al valor máximo conocido de acuerdo con la Ley de Costas y para obtenerlo se debe partir de valores máximos de altura de ola. PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 4

5 2. SITUACIÓN El presente estudio se centrará en la zona costera del municipio de Málaga, y más específicamente, en la zona que comprende las playas más orientales de Málaga con orientación Este-Oeste. Tramo 4: final zona de servicio del puerto- Baños de Carmen Figura 1.- Ortofoto con la situación de la zona litoral del término municipal de Málaga 3. DESCRIPCIÓN DE LA COSTA La costa oriental de la provincia de Málaga, desde su linde con Granada, sigue una alineación general Este- Oeste, pasando por los términos municipales de Nerja, Torrox, Algarrobo, Vélez- Málaga, Rincón de la Victoria y Málaga. Toda esta costa está formada por una sucesión de tramos arenosos, separados por tramos de costa rocosa y abrupta. En el tramo oriental destacan los alientes de Nerja, la Punta de Torrox y la salida del río Vélez; es a poniente de esta desembocadura donde la costa adquiere una alineación sensiblemente recta. Entre los términos municipales de Vélez-Málaga y Rincón de la Victoria, reúnen una amplia formación sedimentaria de unos 16 km de longitud, que arranca desde la desembocadura del río Vélez y llega hasta El Cantal, formación rocosa que interrumpe esta unidad para dar paso al sector playero de la Cala del Moral. Esta playa fue regenerada con arena submarina en los años 90, y dotada de un dique exento de protección. A poniente de la Cala del Moral, el arroyo Totalán supone una fuente destacada de sedimentos continentales a la costa, con aportes torrenciales y esporádicos que hacen avanzar ocasionalmente su desembocadura varias decenas de metros hacia el mar. Continuando la costa, se encuentran las playas de Hornilla, Araña, la Cueva y Peñón del Cuervo, todas ellas de reducida longitud, y que se encuentran engastadas entre los salientes rocosos y abruptos que las rodean. A continuación, el PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 5

6 pequeño puerto deportivo del Candado, que cuenta con 165 amarres, ha favorecido en crecimiento de una pequeña playa apoyada a levante, a la vez que proporciona cierta estabilidad lateral a la playa del Chanquete. Las playas del Palo y Pedregalejo tuvieron que ser regeneradas en la década de los 80 como consecuencia del drástico descenso de los aportes sedimentarios de los arroyos Gálica y Jaboneros. Este descenso de aportes, fue debido, entre otros motivos, al crecimiento urbano en el entorno de sus cuencas y a la construcción de diques de contención de las avenidas, que han acumulado un gran volumen de arena, cuyo destino natural eran las playas. Por otro lado, la intensa ocupación del dominio público constituye un grave problema para la ordenación definitiva de este sector del litoral malagueño. A continuación de la playa de Pedregalejo, la zona de los Baños del Carmen también ha sufrido las consecuencias de la urbanización de la costa, estando en la actualidad pendiente de ejecución un proyecto de regeneración por parte de la Dirección General de Costas. Por su lado, el frente urbano de La Malagueta fue regenerado exitosamente a comienzos de los años 90, creándose una amplia playa de 2,2 km de longitud. Las playas situadas a poniente del puerto de Málaga han sufrido también un proceso erosivo general, motivado por el descenso de aportes sedimentarios de los ríos y arroyos. Además, en este sector, el espigón de la central térmica ha provocado la interrupción parcial del paso de arena desde la salida del río Guadalhorce hacia las playas de levante, lo que ha incrementado la tendencia erosiva de la costa. En la playa de San Andrés, el proceso erosivo descrito se ha visto agravado por los efectos de la reciente ampliación del puerto, que ha provocado un basculamiento general de la unidad, que no ha sido totalmente paliado por las obras de estabilización llevadas a cabo posteriormente en la playa. Es posible que las recientes obras de canalización del río Guadalhorce hayan provocado una disminución adicional de los aportes sedimentarios a la costa, y en particular, a las playas de levante (playas de la Misericordia y San Andrés). Este efecto puede ser debido a que: Las obras han dividido el caudal del río durante las avenidas, disminuyendo la tasa neta total de transporte. La salida antigua supone un sumidero de los sedimentos en época de estiaje. Sus márgenes han sido dotadas de diques transversales que retienen los aportes continentales de sedimento. 4. REGÍMENES DE MAREAS Y NIVEL DEL MAR Los datos en este punto han sido obtenidos de la base de datos disponibles de Puertos del Estado. Los datos de los niveles medios y extremos del mar y de las características de mareas se han tomado de la Estación Costera y del Mareógrafo ubicados en el Puerto de Málaga de coordenadas: PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 6

7 Latitud: 36º42 50 N Longitud: 4º24 52 W Se ha utilizado el Informe presentado la Red de Puertos del Estado de Información climática del nivel del mar del mareógrafo de Málaga. Conjunto de datos REDMAR de Para el cálculo de los parámetros incluidos en este informe se utilizaron distintas fuentes de datos, todas directa o indirectamente derivadas de la REDMAR. a) Series de datos de nivel originales: niveles del mar registrados por los mareógrafos con su intervalo temporal original (normalmente 5 min), depurados y sometidos control de calidad. b) Series de extremos diarios registrados en torno a la pleamar y la bajamar: se trata de los extremos de nivel del mar diarios reales, registrados por los equipos de la REDMAR desde el inicio de su funcionamiento y que contienen información tanto de marea astronómica como de otros efectos como la meteorología, variaciones de densidad, etc. Se obtienen a partir de la serie de datos original (punto a)) en los puertos con marea semidiurna. Nos referiremos a ellos como pleamares o bajamares observadas. c) Series de carreras de marea registradas: se trata de las series de diferencias entre una pleamar y una bajamar consecutivas (tres o cuatro por día) observadas por el mareógrafo (punto b)), de nuevo en aquellos puertos con marea semidiurna. PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 7

8 A continuación se exponen las características de marea en la estación del puerto de Málaga: Características de la marea en Málaga Principales componentes armónicas:. Amplitud (m) Fase (g) O P K M S K N Desviación estándar datos horarios (1995): 0.19m Desviación estándar residuos (1995): 0.075m Factor forma: Tipo de marea: Semidiurno A continuación se reproduce un cuadro con las características extremas del régimen de mareas procedente de los datos obtenidos de la estación del Puerto de Málaga desde el año 2000 hasta el PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 8

9 Tabla 1.- Tabla de datos mensuales extremos para el año Valores calculados sobre la serie original (no filtrada) de datos observados cada 5 minutos Tabla 2.- Tabla de datos mensuales extremos para el año Valores calculados sobre la serie original (no filtrada) de datos observados cada 5 minutos Tabla 3.- Tabla de datos mensuales extremos para el año Valores calculados sobre la serie original (no filtrada) de datos observados cada 5 minutos PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 9

10 Tabla 4.- Tabla de datos mensuales extremos para el año Valores calculados sobre la serie original (no filtrada) de datos observados cada 5 minutos Tabla 5.- Tabla de datos mensuales extremos para el año Valores calculados sobre la serie original (no filtrada) de datos observados cada 5 minutos Tabla 6.- Tabla de datos mensuales extremos para el año Valores calculados sobre la serie original (no filtrada) de datos observados cada 5 minutos PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 10

11 A continuación se presenta un cuadro resumen de los datos anteriormente expuestos: EXTREMOS EN MÁLAGA Extremos de niveles (metros) cada 5 minutos Año Máximo Fecha Mínimo Fecha ,12 22 Dic 0,05 18-Abril ,21 15 Nov 0,02 9-Abril ,22 14 Nov 0,12 24-Mayo ,34 23-Nov 0,07 1-Feb , Feb 0,07 28-Dic ,15 28-Feb 0,03 11-Feb 5. NIVEL MÁXIMO OBSERVADO DE MAREA En una primera aproximación las variaciones de nivel del mar pueden representarse como la suma de la marea astronómica y la componente meteorológica (residuo o marea meteorológica, como se la conoce a veces), que incluye todos aquellos efectos de variación de nivel no periódicos, incluyendo por ejemplo variaciones de densidad. La marea astronómica, por su periodicidad, permite una caracterización determinista de los valores máximos debidos a esta componente de nivel del mar. Sin embargo, la caracterización extremal de la componente de residuo necesita un tratamiento probabilista en términos de periodos de retorno. El comportamiento de los máximos de la serie de residuos o marea meteorológica se ha analizado siguiendo la técnica POT (Peak Over Threshold), donde se ha supuesto que el número de eventos extremos en un año sigue una distribución de Poisson y que la intensidad de dichos eventos sigue una distribución Weibull. Se incluye para cada puerto los parámetros de la distribución y los niveles asociados a distintos periodos de retorno, tanto para los residuos máximos como para los mínimos. Se incluyen los valores de nivel correspondientes a la estima media o central y a la banda de confianza del 90%. A continuación se presentan los datos correspondientes a los valores máximos registrados por el mareógrafo de Málaga durante su periodo de funcionamiento. PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 11

12 Tabla 7.- Tabla de los valores del nivel de mar aportados por el Mareógrafo de Málaga desde 1992 hasta Esta tabla corresponde a las mediciones del nivel del mar observadas en el Puerto de Málaga. Se observa que el nivel máximo alcanzado por onda de marea, del que se tienen noticias documentales, es de 1,34 m, ocurrido el 23 de noviembre de Este máximo nivel observado es el máximo nivel registrado por el mareógrafo de málaga durante su periodo de funcionamiento y corresponde a la suma de la marea meteorológica y de la marea astronómica. Nótese, que esta medición está referida sobre el nivel cero del Puerto de Málaga que se encuentra actualmente a 0,415 metros por debajo del nivel cero del mar de Alicante. 6. REGÍMENES DE VIENTOS Los datos para caracterizar los regímenes de vientos han sido obtenidos de la base de datos de Puertos de Estado para el punto Boya del Mar de Alborán, por ser la más cercana a nuestra zona de estudio, y cuyas características y situación son: LATITUD: N, LONGITUD: W PROFUNDIDAD PUNTO DE FONDEO: 585 m. PERIODO INERCIAL TIPO DE BOYA: horas SEAWATCH PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 12

13 SENSOR DE OLEAJE: DIRECTIONAL O ESCALAR WAVERIDER Figura 2.- Detalle de la Carta Náutica y posición de la Boya del Mar de Alborán A continuación se incluyen las gráficas de las rosas de los vientos correspondientes a la velocidad media del período comprendido entre los años 2000 y 2006, y en donde puede determinarse que las direcciones predominantes son oeste y oeste-suroeste. PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 13

14 Figura 3.-Rosa de los vientos año 2000 PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 14

15 Figura 4.- Rosa de los vientos del año 2001 Figura 5.- Rosa de los vientos año 2002 PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 15

16 Figura 6.- Rosa de los vientos año 2003 Figura 7.- Rosa de los vientos año 2004 PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 16

17 Figura 8.- Rosa de los vientos año 2005 Figura 9.- Rosa de los vientos año 2006 PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 17

18 7. REGÍMENES DE OLEAJE Y ALTURA DE OLA 7.1 REGÍMENES DE OLEAJE La caracterización del régimen de oleaje se ha realizado según la información obtenida de la base de datos de puerto del Estado, y más específicamente de los datos proporcionados por la boya de la Red de aguas profundas situada en el Mar de Alborán, por ser la estación más cercana a nuestro tramo de estudio. En los siguientes diagramas se reproducen las rosas de direcciones de oleaje para los períodos comprendidos entre diciembre de 2003 y noviembre de 2004, y en donde se observa que las direcciones predominantes son la suroeste y la este-sureste Figura 10.- Distribución conjunta de altura y dirección de oleaje (Dic Nov. 2004) PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 18

19 Figura 11.- Distribución conjunta de altura y dirección de oleaje (Marzo- Mayo 2004) Figura 12.- Distribución conjunta de altura y dirección de oleaje (Junio- Agosto 2004) PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 19

20 Figura 13.- Distribución conjunta de altura y dirección de oleaje (sep-nov 2004) PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 20

21 7.2 ALTURA DE OLA A partir de los datos obtenidos de las series temporales de altura de oleaje procedentes de la Base de datos de Puertos del Estado, se han elaborado tablas que relacionan la altura de ola significante (H S, medida en metros) con el periodo de pico (T p, medido en segundos), durante un período de tiempo que va desde el año 2000 hasta el Los datos de partida son los obtenidos de la boya costera de Málaga; cuyas características son: LATITUD 36º 39.6' N LONGITUD 4º 26.6' W PROFUNDIDAD: 22 M FECHA INICIAL DE FONDEO: Noviembre 1985 TIPO DE BOYA WAVERIDER SENSOR DE OLEAJE ESCALAR Figura 14.- Detalle de la Carta Náutica y posición de la Boya de Málaga PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 21

22 PUNTO WANA Figura 15.- Datos WANA de la Boya de Málaga La boya costera de Málaga dispone de datos instrumentales del oleaje desde el año hasta la actualidad. De estos datos se han obtenido las máximas alturas de ola significante registradas anualmente, que se recogen en la tabla 1. Año Hs max [m] Tp asociado [s] PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 22

23 Año Hs max [m] Tp asociado [s] tabla 1.- Máximas Hs registradas por la boya Málaga De estos datos se desprende que los valores máximos se corresponden al año 1995, en el que el estado del mar se define por Hs = 4.70 m y Tp = 9.34 s. Por otro lado, el régimen extremal de la boya Málaga se ha obtenido a partir de los datos registrados por ella desde Así, de la figura nº 16 se desprende que el régimen extremal corresponde a una probabilidad de excedencia P = 0.025, aproximadamente, y a un periodo de retorno cercano a los 50 años. PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 23

24 Figura 16.- Régimen Extremal de la boya de Málaga. Fuente: E.P. Puertos del Estado PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 24

25 Los coeficientes de direccionalidad, Kα, para la boya de Málaga son los siguientes: DIRECCIÓN Kα E 1.00 ESE 0.95 SE 0.60 SSE 0.60 S 0.60 SSW 0.70 tabla 2.- Coeficientes de direccionalidad para la boya de Málaga Año Hs max Tp asociado OLEAJES POR SECTORES [m] [s] E ESE SE SSE S SSW tabla 3.- Oleajes afectados por los coeficientes de direccionalidad PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 25

26 8. COTAS DE INUNDACIÓN Los datos de este apartado han sido obtenidos del Atlas de Inundación del Litoral Peninsular Español publicado por el Grupo de Ingeniería Oceanográfica y de Costas de la Universidad de Cantabria en colaboración con el Ministerio de Medio Ambiente. Método de Simulación Empleado La metodología utilizada para el cálculo del régimen de niveles de cota de inundación presentada en este documento ha consistido en la simulación del proceso físico de inundación con base en las funciones de distribución de las variables marea astronómica, marea meteorológica, altura de ola significante y período de pico. Estas funciones de distribución se han determinado con base en la información disponible en las fuentes: Boyas pertenecientes a la REMRO. Mareógrafos pertenecientes a la REDMAR. Mareógrafos pertenecientes al IEO. Datos visuales del National Climatic Data Center de Asheville El proceso general del cálculo de un régimen de niveles de cota de inundación es el siguiente: Estudio de la dependencia estadística entre las variables involucradas. Estudio de la dependencia temporal entre datos sucesivos de una variable. Obtención de las funciones de distribución de las diferentes variables. Establecimiento de formulaciones para factores de los que no hay información directa (por ejemplo oleaje a pie de playa en función de oleaje en boya, run-up en función de oleaje a pie de playa). Simulación temporal por medio de Monte Carlo. Determinación de los regímenes de cota de inundación. Para todas las zonas analizadas se ha determinado la cota de inundación en el supuesto de que, en la playa, el nivel del mar está gobernado por la marea astronómica y meteorológica, así como por el runup del oleaje. Al nivel del mar obtenido como suma de estos tres factores se le denominará, en el presente documento, cota de inundación. Los regímenes de inundación contenidos en el ATLAS de INUNDACIÓN constituyen una información de indudable valor para el diseño de actuaciones en el litoral. No obstante, es importante recordar que la elaboración de la información se ha realizado con limitaciones en los datos y/o admitiendo una serie de simplificaciones que el usuario debe tener en cuenta al objeto de aplicar correctamente los resultados del presente ATLAS. En concreto: PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 26

27 Los regímenes de cota de inundación en playas se han realizado asumiendo que la propagación del oleaje que afecta a dicha playa puede ser calculado por la ley de Snell (batimetría recta y paralela). En nuestro caso y según los planos batimétricos facilitados por la Dirección General de Costas estamos en este supuesto. La cota de inundación de la playa se obtiene bajo la hipótesis de que el talud de la misma es indefinido. En general, esto no corresponde con la realidad y a partir de una determinada cota, el talud de playa cambiará, y el perfil de la playa estará compuesto por una zona de berma, duna o paseo marítimo. Al objeto de estimar de modo simplificativo la cota y/o distancia alcanzada por el run-up del oleaje en un talud compuesto por dos alineaciones, se ha utilizado la formulación de van der Meer y Janssen (1995). Esta formulación, figura nº 17, nos permite determinar el run-up Ru, en un perfil compuesto por dos alineaciones a y b conocido el run-up que tendría en la primera alineación Ru (dado por el ATLAS) y las características de rugosidad y percolación de la segunda alineación. Formulación de Van der Meer: R u =R u0 xg b xg f xg w Para obtener R u0 es necesario hacer una estima del nivel de marea (SNM) por el cual se propaga la ola que llega a la cota (SCI). En una primera aproximación, si SCI es la cota de inundación correspondiente a R años de período de retorno, se tomará como SNM la correspondiente, también, a R años de período de retorno. g b Parámetro de pendiente. g f Parámetro de rugosidad. g w Parámetro de percolación. La longitud de playa inundada se calculará con los datos anteriormente mencionados, utilizando la expresión X=R u /tg a. PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 27

28 Datos Figura 17 Los datos en este punto han sido obtenidos de la base de datos disponibles de Puertos del Estado. El mareógrafo más cercano a la zona de estudio corresponde al de la estación de Motril, en el Muelle de Poniente, de la cual no se dispone de datos. Los parámetros de viento, oleaje y mareas se han tomado de la Estación Costera y del mareógrafo, ambos ubicados en el Puerto de Málaga de coordenadas: Latitud: Longitud: N 4º W Y del la boya de Málaga de coordenadas: Latitud: 36º 39,6 N Longitud: Profundidad 4º 26,6 W 22 m PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 28

29 Figura 18.- Carta náutica de la situación de la boya de Málaga y del mareógrafo de Málaga. Con esta base teórica se procede al estudio de la cota de inundación de las playas en estudio. A continuación se incluye la zonificación del litoral español a efectos de inundabilidad. PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 29

30 La playa en estudio corresponde a la zona denominada V, subzona b. Los niveles de referencia utilizados en los cálculos se corresponden con los que parecen en el siguiente gráfico: Siendo: PMVE: Pleamar media Viva Equinoccial. BMVE: Bajamar Media Viva Equinoccial. PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 30

31 NMM: Nivel Medio del Mar. NMMA: Nivel Medio de Marea Astronómica. Observando los cuadros anteriores observamos que los valores con respecto al nivel medio del mar NMM de los demás parámetros son: Pleamar Media Viva Equinoccial PMVE m Bajamar Media Viva Equinoccial BMVE m Nivel Medio de Marea Astronómica NMMA: m 8.1 CÁLCULO DE LA COTA DE INUNDACIÓN. Para el cálculo de la cota de inundación se va usar un periodo de retorno de 50 años. Asimismo, los valores del nivel del mar serán referentes al nivel medio del mar de Alicante. Tomaremos como referencia la playa del Dedo, situada al inicio de nuestro tramo de estudio que comprende desde el final de la zona de servicio del Puerto de Málaga hasta los Baños del Carmen, en el T.M. de Málaga. Asumimos que tiene orientación S-SSE y se trata de una playa Disipativa que ocasiona una pérdida progresiva de oleaje a medida que este se aproxima a la orilla, de forma que el oleaje que alcanza la playa tiene una energía mucho menor que el original. N Playa de la Malagueta PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 31

32 Se va usar como modelo la formula de Van der Meer anteriormente descrita. R u =R u0 xg b xg f xg w Y los ábacos del régimen extremal de cota de inundación en una playa abierta contenidos en el Atlas de Inundación en el litoral Español. Se suponen los valores para una playa disipativa Siendo R u0 =S CI S NM, siendo S CI la cota de inundación para un periodo de retorno determinado y S NM la cota del régimen de marea para un periodo de retorno determinado, en este caso de 50 años. En nuestro caso, en las playas comprendidas en el tramo de costa desde el final de la zona de servicio del Puerto de Málaga hasta los Baños del Carmen, la dirección de la batimetría sería aproximadamente SE. Por lo tanto el valor de la cota de inundación para un período de 50 años es: PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 32

33 Gráfico nº 1 Entrando en el gráfico nº1, nos da un valor de S CI (50)= 2,4 metros sobre el nivel medio de la marea astronómica NMMA. La aplicación del programa informático ATLAS (ver gráfico nº 2) obtiene de forma mas precisa el valor de la cota de inundación en el caso de una playa abierta para un periodo de retorno de 50 años. Del gráfico se desprende el valor de S CI (50)= 2,78 metros sobre el nivel medio de la marea astronómica NMMA. Gráfico nº 2 PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 33

34 En el caso del nivel extremal de la marea para un periodo de retorno de 50 años tenemos: Gráfico nº 3 Entrando en el gráfico nº 3 y nº 4, tenemos que S NM está en torno a los metros sobre el NMMA. Gráfico nº 3 PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 34

35 Por tanto, aplicando los valores obtenidos de los regímenes extremales de la cota de inundación y del nivel de marea obtenemos que R 0U =2, = 2,0 metros sobre el NMMA. Determinando los parámetros de la fórmula de Van der Meer anteriormente descrita, Para la zona de playa con paseo marítimo: Pendiente media de la playa = tgα = 0.1 Pendiente media zona paseo = tgβ = 0.02 g b = 0,6 g f = 1,05 Zona de acceso a viviendas asfaltado g w =1.00 (asumimos que no existe percolación) R u =R u0 xg b xg f xg w = 2,0x0.6x1.05x1=1,26 Para la zona de playa: g b = 1 sólo se considera la superficie de la arena. g f = 1,0 zona de arena g w =1.00 (asumimos que no existe percolación) Por tanto, el run-up del cálculo es: R u =R u0 xg b xg f xg w = 2,0x1x1x1= 2,0 m NMMA. Obteniendo una longitud de playa inundada de: X=R u /tg a X =2,14/0.12 = 16,66 metros a partir de la zona de NMMA. 9. DINAMICA LITORAL Y EVOLUCIÓN DEL FRENTE COSTERO La línea de costa, esto es, el límite entre tierra y mar, está en continuo movimiento, cambiando de posición y de forma a cada instante. La escala de tiempo de estos cambios va desde la escala del tiempo geológico hasta los pocos segundos de duración que tiene una simple ola. La escala espacial varía también entre el tamaño de un continente (deriva continental) hasta los pocos centímetros de un PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 35

36 ripple. Siempre que abordemos un determinado aspecto del litoral conviene que lo enmarquemos en una determinada escala espacio-temporal. En la escala de tiempo geológica, los cambios en la posición de la línea de costa están gobernados por el movimiento de la corteza terrestre y por el cambio del nivel del mar asociado con variaciones climáticas de largo plazo. Se considera que el nivel del mar está aumentando a lo largo de los últimos diez mil años, en la actual etapa interglaciar, y lo seguirá haciendo hasta que una nueva era glaciar invierta el proceso. La subida anual del nivel del mar en la actualidad se evalúa en el orden de los milímetros, existiendo un general consenso en cifrarla en 2 mm/año. Si bien este proceso es imperceptible a nuestra vista, tiene sin embargo una repercusión directa en nuestras playas: Su perfil transversal se adapta a la variación del nivel del mar, trasvasando arena de la playa emergida a la sumergida hasta alcanzar un determinado perfil de estabilidad con el nuevo nivel del mar. También es un hecho constatado que este proceso de subida se está acelerando artificialmente como consecuencia del cambio climático introducido por el hombre mediante las emisiones incontroladas de CO 2 que se han realizado en tan solo las últimas décadas y que producen el conocido efecto invernadero. Este proceso se traduce en una "sangría" de arena para las playas. Los procesos relacionados con la escala de tiempo geológica son los responsables fundamentales de la estructura actual de la línea de costa. Así, el conocimiento de la Geología en el ámbito marino, litoral y terrestre, permite acceder a información sobre la morfología actual y entender los procesos y mecanismos que tuvieron lugar en épocas pasadas y cuyo resultado es la estructura de la costa que conocemos en la actualidad. 9.1 FUENTES DE SEDIMENTOS Los sedimentos que forman las playas de la costa de Málaga proceden casi en exclusiva de los aportes continentales proporcionados por los ríos y arroyos que avenan las sierras cercanas de la Almijara y los Montes de Málaga. Los arroyos existentes en la costa oriental de la ciudad, principalmente el Gálica y el Jaboneros, aportan ocasionalmente grandes volúmenes de sedimentos a la costa, pese a estar durante la mayor parte del año secos. Ambos arroyos disponían antiguamente de deltas de material grueso relativamente amplios, que han sido paulatinamente ocupados por las actuaciones costeras. En la costa occidental de la ciudad los ríos Guadalmedina y Guadalhorce constituyen los principales cauces del sector, estando sus cuencas intensamente encauzadas y reguladas. En la actualidad, tras las numerosas intervenciones efectuadas en las playas para su regeneración o estabilización, nos encontramos con que todas las playas a levante del puerto tiene ya un carácter marcadamente artificial, procediendo su arena en la mayoría de los casos de aportaciones realizadas a partir del dragado de bancos submarinos. PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 36

37 Por otro lado, se considera que los aportes de los ríos han disminuido sustancialmente a lo largo de las últimas décadas como consecuencia de factores diversos, entre los que se encuentran la regulación y la protección intensiva de los cauces, la urbanización de las zonas erosionables de las cuencas y la extracción masiva de sedimentos con destino a la construcción. Asimismo, las extracciones directas de arena en las playas han sido motivo frecuente reerosión y pérdida de superficie arenosa en la costa malagueña durante las pasadas décadas. 9.2 SUMIDEROS DE SEDIMENTOS Se entiende como un sumidero de sedimentos todo obstáculo, natural o artificial, que propicia la acumulación de sedimentos, de forma que éstos quedan aislados definidamente del circuito sedimentario natural. El puerto de Málaga actúa como el principal sumidero de sedimentos de esta costa, y lo hace en un doble sentido: por un lado, es el punto final al cual van a parar los sedimentos que provienen de levante, y que recorren la playa de La Malagueta hasta depositarse en las inmediaciones del dique de abrigo del puerto, cuyas numerosas ampliaciones han dado lugar a una tendencia al basculamiento de la playa de San Andrés hacia levante, buscando el abrigo de las obras portuarias, lo que convierte a este sector del puerto en otro sumidero de sedimentos adicional. Además de este efecto, el progresivo crecimiento del puerto ha ido encerrando la desembocadura del río Guadalmedina en su interior, de forma que la integración de sus esporádicos aportes de arena al circuito sedimentario general es actualmente casi irrelevante. 9.3 EVOLUCIÓN DE LAS PLAYAS Y ACTUACIONES COSTERAS Las actuaciones masivas en la costa de la ciudad comenzaron en la década de los 80, cuando se abordó la regeneración de las playas de El Palo y Pedregalejo mediante una serie de espigones y diques exentos, completados con una aportación de arena submarina. El motivo de la erosión de las playas estaba en el descenso de los aportes sedimentarios de los ríos Gálica y Jaboneros, debido a la intensa urbanización y regulación de sus cuencas, así como a la construcción de edificaciones sobre la misma playa. La regeneración sucesiva de ambas playas permitió estabilizar un tramo de costa de 2,2 km de longitud y proteger de forma eficaz las construcciones ubicadas encima de la antigua playa. Debido a los problemas de erosión acumulados en la costa, a principio de los años 90, muchas playas del litoral malagueño se encontraban en un estado muy precario, tanto en la costa oriental como en la occidental de la ciudad. Además, durante el invierno de , se sucedieron en esta costa diversos temporales, algunos de ellos de extraordinaria violencia, con vientos superiores a 120 km/h y olas de hasta 8 metros de altura, además de lluvias muy intensas. Por este motivo, se dispusieron presupuestos extraordinarios para actuaciones de emergencia en la costa, que se ejecutaron en los años 1990 y Estas actuaciones incluyeron la aportación de más de siete millones de metros cúbicos de arena de origen submarino a las playas, así como la construcción de diversos paseos marítimos en toda la provincia. PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 37

38 Como resultado de las obras de emergencia de 1990, en la ciudad de Málaga se efectuaron aportaciones masivas de arena a las playas del Peñón del Cuervo, La Malagueta y Pedregalejo. Desde que se produjeron estas actuaciones, las estabilidad de todas las `playas regeneradas ha sido muy notable. En particular, la regeneración de la playa de la Malagueta, invadida progresivamente por el crecimiento de la ciudad, ha permitido la transformación radical de toda la fachada litoral de este sector. Durante las actuaciones de emergencia se reconstruyeron o completaron 5,5 km de paseo en la ciudad, incluyendo los paseo de La Malagueta (2,5 km), El Palo (1,8 km), Guadalmar (0,5 km) y Peñón del Cuervo (0,7 km). A poniente del puerto de Málaga se han producido transformaciones de las playas de menor relevancia que en el lado de levante de la ciudad, con la excepción de la playa de San Andrés, a la que el reciente crecimiento del puerto ha afectado de forma singular. La playa ha sido estabilizada mediante un espigón de contención junto al puerto y alimentada con arena de aportación, aunque sus problemas de estabilidad no están definitivamente resueltos. Las intervenciones en las playas a levante han sido relativamente menores, aunque el entorno de la desembocadura del río Guadalhorce se ha visto afectado por actuaciones como el espigón de la central térmica, que ha interrumpido el paso de sedimentos hacia levante, así como los espigones de la urbanización Guadalmar, que han provocado la erosión de las playas a poniente. 9.4 DESCRIPCIÓN CUALITATIVA DE LA DINÁMICA LITORAL Tal y como se ha comentado anteriormente, la costa de Málaga se ve sometida fundamentalmente a oleajes procedentes de los sectores suroeste y este-sureste (ver apartado 5.1), siendo los oleajes procedentes del sector sur poco intensos y frecuentes. De esta forma, en el extremo occidental de la costa de Málaga los oleajes que predominan son los procedentes de levante, por lo que el transporte litoral neto anual se dirige hacia poniente, mientras que, hacia la costa de Granada, los oleajes procedentes de poniente van adquiriendo mayor relevancia, y generan un transporte litoral neto dirigido hacia levante. Sin embargo, la orientación de la costa determina en muchas zonas un sentido neto del transporte contrario a este esquema básico descrito. PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 38

39 Figura 19.- Esquema general del transporte litoral en Málaga. En la costa oriental de la ciudad de Málaga, el transporte litoral se dirige hacia poniente, desde el límite municipal hasta el mismo puerto. La tasa de transporte neto anual es muy variable, pero su medida se sitúa entre m 3 /año, dependiendo mucho de los aportes estacionales de los ríos y arroyos. A poniente del puerto y hasta la desembocadura del río Guadalhorce, el transporte litoral tiene una componente neta anual dirigida hacia levante, con un valor que oscila entre los m 3 /año. La tasa de transporte ha aumentado en los últimos años a lo largo de la playa de san Andrés, debido a la reciente ampliación del puerto, aunque las obras de estabilización llevadas a cabo han detenido este proceso. En las playas de la desembocadura de la margen derecha del río Guadalhorce se produce un transporte litoral neto dirigido hacia poniente, cuyo valor se sitúa en torno a los m 3 /año en las inmediaciones del río. Esta elevada tasa de transporte ha sido la causa de que los espigones de contención de la urbanización Guadalmar hayan provocado ese cambio abrupto en la línea de orilla. PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 39

40 10. BIBLIOGRAFÍA Como documentos de referencia se han utilizado los siguientes estudios y publicaciones: Atlas de Inundación del Litoral Peninsular Español, Grupo de Ingeniería Oceanográfica y de Costas de la Universidad de Cantabria en colaboración con el Ministerio de Medio Ambiente. Bases de datos de Puertos del Estado, Análisis del oleaje para la modelización del relieve submarino en batimetrías realizadas con GPS. Aplicación en playas de Málaga, Francisco Manzano Agugliaro, Gil Manzano Agugliaro, Ignacio Colomer de la Oliva, Universidad de Almería, Daños por temporales, Demarcación de Costas Andalucía-Mediterráneo (Málaga). Dirección General de Costas, Ministerio de Medio Ambiente, Estudios litorales asociados al nuevo Plan General de Málaga, Fundación CIEDES, Ayuntamiento de Málaga, PUERTO DE MÁLAGA HASTA LOS BAÑOS DEL CARMEN.; TÉRMINO MUNICIPAL DE MÁLAGA. TRAMO. IV PAG 40