PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR - GIRONA, ESPAÑA

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1 PROYECTO BÁSICO DE ADSCRIPCIÓN DEL NUEVO PUERTO DE TOSSA DE MAR - GIRONA, ESPAÑA ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL REV. PARTE CONST. FECHA DESCRIPCIÓN POR REV. APROB. A TODO 06/06/2014 ESTUDIO DE INGENIERÍA AMD PSM JMP C D E Instituto de Hidrodinámica Aplicada. Barcelona, Junio de 2014

2 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ANTECEDENTES TOPOGRAFÍA Y BATIMETRÍA NATURALEZA GEOLÓGICA Introducción La Cordillera Prelitoral La Depresión de la Selva La Cordillera Litoral El sustrato Era Paleozoica Era Cenozoica Geomorfología La Cordillera Litoral La Depresión de la Selva CONDICIONES DE BIOESFERA SUBMARINA CLIMA MARÍTIMO Ubicación de la zona y fuente de datos Régimen Medio Régimen Extremal Régimen de Mareas Régimen Medio de Viento Resultados de viento PROPAGACIÓN DE OLEAJE ANÁLISIS DE LA DINÁMICA LITORAL Introducción Hidrodinámica regional y local Evolución histórica de la línea de costa Transporte longitudinal de sedimentos Cálculo de la capacidad teórica de transporte mediante formulaciones matemáticas Capacidad teórica del transporte Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL i

3 8.5 Dimensionamiento de los procesos Escala espacial y temporal de los procesos Análisis a largo plazo Análisis del perfil transversal y de la profundidad de cierre Obtención del flujo medio de energía en la zona de estudio Planta de equilibrio PREVISIÓN DE DRAGADOS O TRASVASES DE ARENA CONCLUSIONES Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL ii

4 FIGURAS Figura 1. Situación geográfica de la zona de estudio Figura 2. Ortofotografía de la zona de estudio Figura 3. Localización de bajos sobre la batimetría de detalle Figura 4. Localización de bajos sobre la batimetría de detalle Figura 5. Características de los fondos marinos Figura 6. Red general de medida de Puertos del Estado Figura 7. Ubicación de las Boyas de datos. Fuente: Puertos del Estado Figura 8. Rosa de oleaje anual Figura 9. Direcciones de incidencia del oleaje sobre la zona de estudio Figura 10. Localización Boya de Palamós Figura 11. Red de mareógrafos de Puertos del Estado Figura 12. Distribución extremal de la marea total en el mareógrafo de Barcelona (Fuente: Sistema de Modelado Costero, SMC) Figura 13. Bahía de Tossa Figura 14. Rosa de vientos anual Figura 15. Diagrama de refracción-difracción asociado al oleaje morfológico del E Figura 16. Evolución línea de costa Playa Canyelles Figura 17. Evolución línea de costa Playa de Llorell Figura 18. Evolución línea de costa Cala Codolar Figura 19. Evolución línea de costa Bahía de Tossa de Mar Figura 20. Orientación de la línea de costa en la zona de estudio (Programa Odin, SMC) Figura 21. Gráficas de transporte bruto de sedimento Figura 22. Gráficas de transporte neto de sedimento Figura 23. Dirección medio de propagación del oleaje Figura 24. Esquema general de una playa encajada en equilibrio Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL iii

5 Figura 25. Metodología de cálculo para la forma en planta de equilibrio estático en playas encajadas Figura 26. Ajuste en planta para la situación actual y futura Figura 27. Basculamiento y formación de nueva playa Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL iv

6 TABLAS Tabla 1. Tabla de encuentros de altura de ola significante dirección para el oleaje (Punto WANA ) Tabla 2. Frecuencia de presentación porcentual del oleaje (Punto WANA ) Tabla 3. Nivel del mar extremal para los 3 tramos de diseño Tabla 4. Tabla de encuentros velocidad media y dirección Tabla 5. Listado de oleajes que afectan a la zona de estudio Tabla 6. Oleajes propagados Tabla 7. Profundidades activa y de cierre para las diferentes direcciones de oleaje incidentes en la bahía Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL v

7 1. INTRODUCCIÓN El ámbito de estudio del presente documento se encuentra ubicado en el término municipal de Tossa de Mar, Girona. El municipio de Tossa de Mar está situado en la comarca de la Selva y su ubicación en la Costa Brava hace que sea un destino turístico importante. La villa ha pasado en pocos años de una vida dedicada casi por completo a la actividad tradicional de la pesca, a ser uno de los principales destinos turísticos de la Costa Brava. A 12 km de distancia se encuentra el municipio de Lloret de Mar, cuyo crecimiento y demanda de intereses turísticos ha sido similar al experimentado en Tossa de Mar, mientras que a 18 km se encuentra el municipio de Blanes, siendo éste último el último dotado con un puerto deportivo. Blanes forma parte de la Costa Brava Sur y junto con Lloret de Mar y Tossa de Mar conforma una unidad territorial y turística que acoge más de residentes y turistas. La situación geográfica de la bahía de Tossa de Mar es un factor determinante en la creciente demanda de amarres en la zona, ya que se trata de una zona con amplia demanda turística y las únicas instalaciones portuarias existentes en la zona se encuentran situadas en los términos municipales de Blanes y Sant Feliu de Guixols, localizados 18 km al sur y 23 km al norte respectivamente. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 1

8 Figura 1. Situación geográfica de la zona de estudio. El objeto del presente anejo es establecer y cuantificar las afecciones que la construcción de las obras propuestas en el presente Proyecto pueden tener sobre la dinámica litoral del entorno de la bahía de Tossa de Mar. Como puede verse en la siguiente imagen, la bahía de Tossa dispone de una extensa zona de playa que recorre la mayor parte del borde marítimo que conforma la bahía. Además, al límite norte de las futuras obras proyectadas, se encuentra la cala Codolar cuya forma en planta puede verse condicionada por la construcción de dichas obras, de aquí la importancia que es conocer el impacto sobre la dinámica litoral que puede tener la actuación propuesta en el presente Proyecto. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 2

9 Figura 2. Ortofotografía de la zona de estudio. 2. ANTECEDENTES Se ha elaborado el presente estudio de dinámica litoral, con objeto de evaluar con una visión de conjunto las actuaciones propuestas, analizando la afección que las futuras actuaciones puedan tener sobre la dinámica en la bahía de Tossa de Mar, en coherencia con el vigente Reglamento general para el desarrollo y ejecución de la Ley de Costas. Para el estudio de Dinámica Litoral de la Bahía de Tossa de Mar se han revisado varios estudios realizados con anterioridad en la propia zona de estudio: Anteproyecto del Puerto Náutico y Pesquero de Tossa de Mar realizado por Prointec Estudio de propuesta de instalación ligera de temporada de Tossa de Mar realizado por Europrincipia. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 3

10 3. TOPOGRAFÍA Y BATIMETRÍA Para la elaboración del Estudio de Dinámica Litoral se ha utilizado la base cartográfica disponible en el momento de redacción del presente Proyecto. La base batimétrica se ha elaborado a partir de los datos procedentes de la campaña batimétrica llevada a cabo en la zona de estudio con fecha 26 de marzo de 2013 a fin de obtener un modelo digital del terreno en la zona. Los datos de detalle sobre la zona de ubicación del puerto han sido complementados con los datos procedentes de carta náutica. De la batimetría obtenida, cabe mencionar la existencia de unos bajos que afectan la onda incidente provocando un efecto de shoaling. La Figura 3 muestra la batimetría de detalle y la disposición de la zona de bajos sobre la misma, mientras que la Figura 4 muestra el efecto de los bajos sobre el oleaje incidente. Figura 3. Localización de bajos sobre la batimetría de detalle. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 4

11 Figura 4. Localización de bajos sobre la batimetría de detalle. Los bajos suponen las siguientes modificaciones con respecto a la hidrodinámica de la zona: Una acentuación de los procesos de asomeramiento de la onda incidente, ya que al existir menor calado de fondo, la onda notará antes la presencia de fondos marinos. Un aumento del fenómeno de refracción en la zona de bajos fondos tendiendo a concentrar la energía en ese punto. Una difracción de los frentes procedentes de las direcciones NE y E Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 5

12 principalmente, actuando además como zona de resguardo donde la altura de ola queda atenuada. Del análisis de la batimetría disponible se determina que la concentración de energía motivada por los fondos puede producir una sobrelevación local de la altura de ola incidente para la bahía de Tossa de Mar pero que sin embargo no es condicionante para la ubicación de las obras propuestas. 4. NATURALEZA GEOLÓGICA 4.1 Introducción El municipio de Tossa de Mar está situado en la comarca de la Selva. La comarca de la Selva pertenece al llamado Sistema Mediterráneo, es decir, el conjunto montañoso que encontramos alineado paralelamente a la costa. Estas cordilleras están constituidas por una cadena occidental, una más oriental y, entre las dos, una zona de depresión central. La depresión de La Selva es una llanura situada entre 100 y 150 m sobre el nivel del mar en el noroeste de Cataluña de una extensión aproximada de 600 km 2. La llanura se rodea al oeste del macizo de las Gavarres y por el sureste y sur por la sierra de la Selva Marítima. En el suroeste limita con las colinas de Massanet. Bajo la denominación genérica de depresión de la Selva, se agrupan diferentes zonas deprimidas que forman parte de la depresión prelitoral catalana, que se extiende desde el ángulo noreste de la fosa tectónica del Vallés hasta el extremo sur de la Cordillera Transversal. La llanura es regada por rieras propias de las cuencas del río Oñar y la Riera de Santa Coloma. Para hacer el estudio de la geología de la Selva hemos considerado oportuno describir primero las unidades de relieve presentes en la comarca. A continuación, en función de cada unidad, se ha analizado la litología y geomorfología asociada, teniendo en cuenta que presentan algunas diferencias destacables. Y, por último, en este apartado hemos incluido también una descripción general de los suelos de la comarca La Cordillera Prelitoral Esta cadena montañosa, de unos km de anchura, está constituida, básicamente, por granitoides rodeados por sedimentos metamorfizados. Estos granitoides alteran fácilmente originando arena y relieves suaves y redondeados; en cambio, los sedimentos Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 6

13 metamorfizados, mucho más duros, forman relieves más abruptos como barrancos, aristas, etc La Depresión de la Selva Esta depresión pertenece a la llamada Depresión Prelitoral Catalana y se trata de una fosa tectónica, situada en medio de dos cordilleras de alturas medias. Al este limita con el macizo de las Gavarres (fuera de la comarca), al sureste y al sur con la Sierra Litoral y al oeste con el macizo de las Guilleries. El extremo meridional de esta depresión limita con la Sierra de Clarà o Umbral de Maçanet, un bloque ligeramente elevado que conecta con la Depresión del Vallés Oriental La Cordillera Litoral Esta cordillera está formada por macizos aislados, de poca altura, y con una litología que, como veremos más adelante, es básicamente granitoide y metamórfica. Se trata del afloramiento de granitoides más importante y representa el fragmento de un gran batolito, cuya extensión aún se desconoce. Su límite con el mar constituye una costa rocosa con muchas calas y acantilados conocida como Costa Brava, y que se extiende también hacia las regiones de más al norte. La zona de la Cordillera Litoral correspondiente a la comarca está atravesada perpendicularmente por los arroyos de la cuenca litoral, que forma diferentes fragmentos montañosos fácilmente diferenciables 4.2 El sustrato Las cordilleras Litoral y Prelitoral están constituidas por rocas del Paleozoico, esencialmente plutónicas y hipabisales y, en menor proporción, metasedimentos afectados por metamorfismo de contacto. La depresión, en cambio, se encuentra rellena de sedimentos detríticos neógenos y cuaternarios, aportados por los diferentes cursos fluviales. Sin embargo, los márgenes de la depresión se localizan importantes manifestaciones volcánicas, sobre todo del Neógeno, ligadas a la tectónica distensiva que hemos mencionado. En ningún caso, encontramos materiales de la era Mesozoica en la comarca Era Paleozoica Granitoides Hercinianos Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 7

14 Son los materiales que conforman los macizos del Montseny y de las Guilleries, la zona de contacto entre ambas formaciones, la Cordillera Litoral y todo el zócalo de la Depresión de la Selva. Rocas metamórficas paleozoicas Todos los materiales paleozoicos expuesto presentan puntualmente procesos de metamorfismo, tanto contacto como regional. Por otra parte, hay que decir que otros puntos de la comarca ya habían sufrido anteriormente procesos de metamorfismo. Esta litología es la que domina en la punta noroeste de la comarca. Rocas sedimentarias paleozoicas Durante la era Paleozoica, además de los materiales metamórficos e ígneos, también hubo deposición de materiales, formando así rocas sedimentarias. En la Cordillera Prelitoral localizamos esta litología en la zona de Brunyola, Sant Martí Sacalm, Osor, Massanes, Sant Feliu de Buixalleu y Breda, formando manchas de mayor o menor magnitud. En cuanto a la Cordillera Litoral, encontramos al sector del Puig Ventós y Santa Ceclina y hacia Sant Martí Sacalm, en forma de diferentes materiales: conglomerados y areniscas Era Cenozoica Materiales Terciarios En la era cenozoica encontramos, sobre todo, rocas sedimentarias del Mioceno Plioceno. Se trata de materiales más recientes que conforman gran parte de la Depresión de la Selva. Básicamente encontramos gravas, limos y arcillas que fueron llevados por los diferentes cursos fluviales de aquella época a la actual plana: arcillas predominantemente rojizas, con canales de arenosas groseras, conglomerados y algún nivel carbonatado. Materiales Cuaternarios Estos materiales son más recientes, sobre todo depósitos de acumulación de materiales detríticos, procedentes de las cordilleras inmediatas y que se encuentran rellenando los valles y, especialmente, la llanura Selva. todos estos materiales corresponden a los períodos Pleistoceno. Volcanes de la Cordillera Litoral Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 8

15 Encontramos volcanes muy desmantelados, que afloran cerca de la costa y se distinguen chimeneas muy erosionadas, estratégicamente situadas sobre las fallas importantes. Encontramos Santa Maria de Llorell (Tossa de Mar), en Can Monjes y San Pedro (Lloret de Mar), el Puig de Montells (Blanes) y Sant Corneli (Fogars de la Selva). 4.3 Geomorfología La morfología que podemos encontrar en la comarca depende, básicamente, de dos factores: el primero son las grandes líneas de fallas que hemos ido comentando y que han compartimentado el territorio en grandes bloques desnivelados. El segundo sería la erosión que ha afectado de forma diferencial a estos bloques La Cordillera Litoral Como ya hemos expuesto anteriormente, la Cordillera Litoral correspondiente a la Selva o Cordillera de la Selva Marítima está constituida por granitos de grano grueso -medio, fácilmente meteoritzable y convertible en arenisca, que genera una serie de morfologías suaves. Aparte de los granitos de grano grueso - medio, hay enclaves con granitos de grano fino y rocas filonianas ácidas, que generan morfologías que sobresalen de la tónica dominante del paisaje, constituyendo colinas aparentemente desordenados, con pequeños resaltes, etc. Son frecuentes también rellanos escalonados junto al mar, así como la forma en V de los valles fluviales de los principales cursos de la zona. Es habitual que estos valles se orienten siguiendo fracturas, lo que explica su trazado rectilíneo. La morfología más importante en la Cordillera Litoral es la granítica: salientes rocosos de gran tamaño en forma de cúpula y de paredes lisas. En cuanto a la línea de costa de la Selva, está compuesta por una morfología muy característica: las playas y las zonas rocosas más o menos escarpadas. La costa de la Selva, perteneciente a la Costa Brava, corresponde, en gran parte, a una típica costa alta, con escarpados acantilados de menos de 50 m de altura, a menudo con acumulaciones de bloques a su pie, y con numerosas calas y cabos. Sin embargo, existen algunos tramos de costa baja, con formas más suaves y playas, concentradas en las desembocaduras de los ríos o torrentes. La costa sur de la Selva, con la desembocadura del Tordera, es la zona de costa baja más extensa que tenemos, alimentada por los sedimentos que aporta el río. Normalmente, entre las playas de estos ambientes y la llanura, suele haber zonas de marisma y cordones de dunas litorales, pero el delta del Tordera, de tipo redondeado y de unos 8 km 2 de superficie, sólo presenta un degradado cordón dunar, en el que falta la marisma. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 9

16 Cabe señalar la existencia de morfologías relictas del nivel del mar en épocas pasadas, como es la playa fósil emergida de la Punta de Calafats en Lloret, la plataforma marina emergida de Llorell en Tossa o bien los restos de antiguos acantilados en Blanes La Depresión de la Selva Una vez formada la depresión por el hundimiento de grandes bloques, tuvo lugar un relleno con sedimentos de carácter lacustre y torrencial. En algunas zonas, estos materiales han sido barridos por la erosión, y ha quedado el zócalo inferior al descubierto dando una serie de cerros redondeados y poco elevados, todos rodeados por llanuras recubiertas de materiales cuaternarios de tipo fluvial y torrencial. Actualmente, aún se manifiesta un hundimiento lento y sucesivo del fondo que se observa claramente con la tendencia que tiene la red hidrográfica a ir hacia el norte. El modelado volcánico, aparte de todas las formas derivadas de los cursos hídricos, es muy característico de la llanura. 5. CONDICIONES DE BIOESFERA SUBMARINA La Bahía de Tossa de Mar se caracteriza por la transparencia de sus aguas marina y por la presencia de praderas de fanerógamas de tipo algas flotantes y posidonia oceánica en menor proporción. Para caracterizar con precisión las condiciones de la biosfera submarina se ha utilizado una cartografía bentónica de los fondos de la bahía. En la zona estudiada se han definido tres comunidades bentónicas diferentes que se pueden observar en la siguiente figura. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 10

17 Figura 5. Características de los fondos marinos. A continuación se presenta una pequeña descripción de los cuatro tipos de fondos detectados y de las implicaciones que esto tiene sobre la posible implementación de una instalación náutica en la zona de estudio. COMUNIDADES DE ALGAS CON EXTENSIONES DE POSIDONIA OCEANICA SOBRE SUSTRATO ROCOSO Esta comunidad ha encontrado en la parte noreste de la bahía y se caracteriza por la presencia de algas fotófilas sobre sustrato rocoso acompañadas por manchas de la fanerógama marina Posidonia oceánica. Las algas fotófilas se caracterizan por localizarse en zonas de poca profundidad con una buena penetración de la luz. En el área estudiada esta comunidad ocupa la zona más nórdica. El alga más abundante observada en la bahía de Tossa de Mar es la Corallina elongata, rodofíceas de la familia Corallinaceae. Esta alga presenta un talo erecto, articulado, con segmentos calcificados de color variable desde el rosa intenso hasta el púrpura pasando por tonos verdosos. Una de las características de Corallina elongata es Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 11

18 la formación de extensiones de densidad variable en paredes o plataformas de poca profundidad. Otras especies que acompañan a Corallina elongata son algas pardas de los géneros Halopteris, Dictyota, Padina o Dyctiopteris. En varios puntos de esta comunidad aparece la fanerógama marina Posidonia oceánica, que coloniza la roca con una densidad o recubrimiento bastante elevado, lo que colabora en aumentar notablemente el valor ecológico de esta comunidad. Una de las principales características de los prados de Posidonia oceánica es su riqueza en flora y fauna. En este ecosistema se pueden diferenciar hábitats con características diferentes, son el conjunto de las hojas, el rizoma y las matas. POSIDONIA OCEÁNICA SOBRE SUSTRATO BLANDO Esta comunidad se encuentra en la zona noreste, próxima a la isla. Se ha observado una zona de sustrato blando con presencia de Posidonia oceánica. Los fondos blandos colonizados por esta fanerógama son básicamente arenas de grano grueso de origen detrítico y rocoso. COMUNIDADES DE ALGAS SOBRE SUSTRATO ROCOSO Es la misma comunidad descrita anteriormente pero sin manchas de Posidonia oceánica. Como en el caso anterior, la rodofíceas Corallina elongata es el alga dominante, acompañada por las algas pardas de los géneros Halopteris, Dictyota, Padina, y Dyctiopteris. Algunas de estas especies se caracterizan por colonizar las partes menos expuestas a la luz. 6. CLIMA MARÍTIMO La secuencia completa del estudio de clima marítimo se presenta en el anejo 3 del presente Proyecto, presentándose a continuación un resumen de los resultados más significativos del mismo. El objeto que se persigue es el análisis del clima marítimo en las proximidades de la Bahía de Tossa de Mar para lo cual se ha estructurado el clima marítimo en tres partes diferenciadas: análisis del régimen medio del oleaje, análisis del régimen extremal del oleaje y análisis del régimen de mareas, además de una caracterización del régimen medio de vientos. 6.1 Ubicación de la zona y fuente de datos La siguiente figura muestra la Red de Medida para datos oceanográficos perteneciente a la Red de Puertos del Estado. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 12

19 Figura 6. Red general de medida de Puertos del Estado. En la siguiente figura se muestra en detalle la localización de los puntos de medición significativos. Concretamente, los datos utilizados para el análisis de clima marítimo son los correspondientes al punto WANA y la boya de Palamós, cuyas localizaciones geográficas son las que se indican en las siguientes tablas: Red WANA Punto Latitud N Cobertura Longitud 3.17 E Boya de Palamós Latitud N Cobertura Longitud 3.19 E Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 13

20 Figura 7. Ubicación de las Boyas de datos. Fuente: Puertos del Estado. 6.2 Régimen Medio El conocimiento del régimen direccional del oleaje es de vital importancia para el desarrollo de un proyecto de ingeniería marítima. Los datos WANA con los que se ha trabajado correspondientes al punto para un periodo de tiempo de 18 años pueden considerarse suficientemente representativos del oleaje medio direccional que puede incidir sobre la zona de estudio. Los datos atmosféricos de entrada (dirección y velocidad del viento cada 3 horas) son procesados mediante el modelo numérico WAM de generación de oleaje, obteniéndose alturas, direcciones y períodos de oleaje actuante en el lugar. A partir de las tablas de encuentro altura de ola dirección del oleaje (considerando sectores direccionales de 22,5º de amplitud) y altura de ola período del oleaje se ha obtenido la siguiente información: Rosa de oleaje Funciones de distribución medias del oleaje Funciones de correlación altura de ola período del oleaje Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 14

21 A modo de ilustración se presenta la rosa de oleaje obtenida a partir de los datos asociados al punto WANA : Figura 8. Rosa de oleaje anual. Las siguientes tablas muestran las frecuencias de presentación del oleaje según altura de ola significante y dirección para los datos de oleaje procedentes del punto WANA. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 15

22 Year: WANA: Tabla Hs - Dirección nº datos: <= 0, > 5,0 TOTAL calmas 0 calmas N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW Total Tabla 1. Tabla de encuentros de altura de ola significante dirección para el oleaje (Punto WANA ). Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 22

23 Year: WANA: Tabla de Hs - Direccion en % nº datos: <= 0, > 5,0 TOTAL calmas 0 calmas N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW Total Tabla 2. Frecuencia de presentación porcentual del oleaje (Punto WANA ). Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 23

24 El abanico de direcciones que pueden incidir en la zona de estudio viene limitado por la propia orientación de la costa, por lo que sólo se consideran y analizarán los oleajes comprendidos entre las direcciones NE y SW. La siguiente figura muestra las direcciones de oleaje que afectan a la zona de estudio. Figura 9. Direcciones de incidencia del oleaje sobre la zona de estudio. De la rosa de oleaje se desprende que de las direcciones de oleaje que pueden incidir en la zona de estudio, la dirección con mayor frecuencia de presentación es el NE que presenta un porcentaje de 8.80% mientras que las direcciones E, SE, S y SW presentan porcentajes del 6.06%; 6.05%; 6.01% Y 7.35% respectivamente. Por otro lado, de los sectores analizados en el punto, la dirección con mayor frecuencia de presentación es el NNE que presenta un porcentaje del 22.07%. 6.3 Régimen Extremal El régimen extremal de oleaje se ha utilizado principalmente para la obtención del oleaje de cálculo que ha de determinar el peso de los bloques de escollera a emplear en el diseño de las estructuras en el caso de que estas fueran necesarias. Puede ser empleado también para comprobar la respuesta de la playa a la acción de los temporales. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 24

25 Los datos utilizados para el análisis morfodinámico de la playa, obtenidos de los puntos de la red WANA, no pueden ser utilizados para la obtención de un régimen extremal debido a que no presentan una longitud suficiente de la serie de registros como para poder extraer un régimen extremal suficientemente fiable. Para la obtención del oleaje de cálculo se emplean los datos procedentes de la ROM y de la boya de Palamós perteneciente a la REMRO (Red de Medida y Registro de Oleaje). El equipo escalar fondeado en la zona y con una longitud del registro suficiente es la boya de Palamós (ver Figura 10). Su posición geográfica es la indicada en la siguiente tabla. Boya de Palamós Latitud N Cobertura Longitud 3.19 E Figura 10. Localización Boya de Palamós. 6.4 Régimen de Mareas Para efectuar la determinación del régimen de mareas en la zona de estudio, se hace uso de la información proporcionada por el departamento de Clima Marítimo de Puertos del Estado sobre el mareógrafo del Puerto de Barcelona y los datos aportados por el mismo mareógrafo por el sistema de modelado costero (SMC) desarrollado por el grupo GIOC de la Universidad de Cantabria. Las mediciones abarcan un periodo de medidas iniciado en y que se extiende hasta la fecha. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 25

26 Figura 11. Red de mareógrafos de Puertos del Estado. La síntesis de los resultados obtenidos a partir de las fuentes de información disponibles permite caracterizar la marea astronómica en la zona por los siguientes niveles: Nivel medio del mar: 29 cm Máxima pleamar astronómica (PMMA): 50 cm Mínima bajamar astronómica (PMMI): 7 cm Nivel del mar extremal: Tramo Tr (años) Nivel marea (cm) Arranque Dique Contradique Tabla 3. Nivel del mar extremal para los 3 tramos de diseño Para este proyecto se emplearan los siguientes valores, referidos al Nivel Medio del Mar en Alicante (NMMA 1995). Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 26

27 Figura 12. Distribución extremal de la marea total en el mareógrafo de Barcelona (Fuente: Sistema de Modelado Costero, SMC). 6.5 Régimen Medio de Viento En este apartado se estudia el régimen de viento en la zona de estudio. La fuente de datos de velocidades del viento ha sido la misma que para el estudio del oleaje, es decir, el punto Wana Como puede verse en la siguiente figura, las principales direcciones de viento susceptibles de generar un oleaje de período corto incidente en la bahía son: Este Sudeste Sur Suroeste Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 27

28 Figura 13. Bahía de Tossa. A partir de los datos del punto Wana , se ha determinado el régimen medio de vientos en la zona. Hay que tener en cuenta que: 1. El punto Wana está en mar abierto y por lo tanto no está influenciado por los obstáculos terrestres presentes en la bahía. 2. El punto Wana es más preciso en los datos de los vientos que van de mar a tierra, y menos en los que van de tierra en el mar. En el caso analizado son relevantes los vientos que soplan de mar a tierra (este, sureste, sur y oeste), que son justamente los que el punto Wana evalúa con mayor precisión. Los vientos que soplan de tierra a mar (norte, noroeste, oeste), no son relevantes para el estudio porque no tienen superficie de mar sobre la que generar un oleaje de viento Resultados de viento A continuación se muestran las tablas cruzadas de velocidades medias-dirección y la rosa de oleaje anuales. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 28

29 Vm-Dir N NE E SE S SW W NW Subtotal Subtotal Tabla 4. Tabla de encuentros velocidad media y dirección Figura 14. Rosa de vientos anual. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 29

30 7. PROPAGACIÓN DE OLEAJE Tras determinar en el apartado correspondiente al estudio de clima marítimo las funciones de distribución del oleaje y habiéndose establecido las relaciones existentes entre alturas de ola, períodos y direcciones de oleaje, se procede seguidamente a realizar la propagación del oleaje hasta la línea de costa. El estudio completo se detalla en el anejo 4 Estudio de Propagación de oleaje. En el estudio de propagación del oleaje, las direcciones elegidas para la propagación del oleaje son que pueden afectar de forma más significativa a la zona de estudio. Estas direcciones, son como se han indicado en el anejo de clima marítimo y propagación las siguientes: 0, > 5,0 TOTAL NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW Para realizar el estudio de propagación regional se ha utilizado una malla común para las direcciones NE y E (malla E), direcciones SE y S (malla S) y dirección SW (malla SE), de forma que se eliminan una serie de restricciones presentadas por el modelo numérico, como la ortogonalidad de las líneas batimétricas respecto de los contornos laterales de los dominios y la oblicuidad de la incidencia del oleaje y la dirección de avance. La información batimétrica utilizada en el modelo de propagación ha sido recogida en el punto 3 del presente anejo así como en el anejo 1 del presente Proyecto. Las mallas respectivas utilizadas para las diferentes propagaciones son de paso uniforme de x=y=10 m. Para el análisis de la propagación se han considerado los siguientes escenarios: Un primer conjunto de casos asociados en cada dirección a las alturas de ola significante morfológica en aguas profundas, para realizar posteriormente el estudio de dinámica litoral (la altura de ola morfológica de cada dirección es Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 30

31 aquella que conserva la energía de todos los oleajes que se presentan en dicha dirección y es el mejor representante a efectos de estudios morfodinámicos). Un segundo conjunto de casos correspondientes en cada dirección a la altura de ola significante en aguas profundas (H s12,o ) que se excede durante 12 horas al año, para la obtención de las profundidades activa y de cierre. En la siguiente tabla se recoge un resumen de los oleajes propagados desde el punto WANA hasta la zona de estudio. La relación entre altura de ola significante y periodo se ha obtenido a partir de los datos de la boya exterior Palamós, asumiendo que los oleajes que registra pueden ser equivalentes en cuanto a esa relación con los obtenidos en los puntos Wana considerados. Esta relación es: [1] Así, con los datos reseñados en las tablas Hs Dirección, se confecciona el listado de oleajes que afectan a la costa. Sector Oleaje Hs [m] Tp [s] N f N Sector f Sector NE ENE Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 31

32 Sector Oleaje Hs [m] Tp [s] N f N Sector f Sector E ESE SE SSE Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 32

33 Sector Oleaje Hs [m] Tp [s] N f N Sector f Sector S SSW SW Tabla 5. Listado de oleajes que afectan a la zona de estudio. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 33

34 A partir de los datos propagados, se obtienen las alturas de ola frente a la costa que se utilizan para evaluar el patrón de transporte de sedimentos en la zona. En la siguiente tabla se presenta un esquema de los resultados obtenidos y que conforman los casos estudiados: Dirección H morf [m] Tp [s] NMM [cm] ENE E ESE SE SSE S SSW Tabla 6. Oleajes propagados Para los casos de estudio asociados a cálculos de dinámica litoral y de profundidad activa y de cierre, se estudiarán las propagaciones de oleaje para un único nivel de mar asociado al nivel medio, definido en el anejo 3 Estudio de Clima Marítimo de este Proyecto. Para cada una de las direcciones, se realiza la propagación hasta la línea de costa, lo que permite finalmente determinar las características del oleaje morfológico en la zona, tanto para la situación actual como para la situación proyectada con el Puerto. La siguiente figura representa a modo de ejemplo las alturas de ola significante correspondiente a los diagramas de refracción-difracción obtenidos para la situación actual para dirección de oleaje E. Asimismo, se representan superpuestos los campos vectoriales del oleaje. En estos planos las direcciones de los vectores representan las direcciones locales de propagación del oleaje, y su módulo, la respectiva altura de ola. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 34

35 Figura 15. Diagrama de refracción-difracción asociado al oleaje morfológico del E. Debe tenerse en cuenta que las mallas utilizadas para la aplicación del modelo numérico se han escogido tratando que éstas sean lo suficientemente amplias como para que el dominio de estudio no se vea significativamente afectado por las perturbaciones de los contornos laterales, que es como se ha mencionado anteriormente una de las posibles causas de problemas numéricos. De análisis de datos de oleaje del punto WANA se observa como los oleajes provenientes del primer cuadrante presentan un máximos de altura de ola significante acompañado de un comportamiento decreciente para los ángulos de incidencia referidos al segundo cuadrante. Sin embargo, la incidencia de los oleajes sobre la zona de estudio es de magnitud similar debido a la difracción que se produce en la propagación del oleaje hacia Cala Codolar. Sin embargo, cabe destacar que con la construcción de las obras proyectadas se produce un nuevo polo de difracción que se traduce en un mayor cesión lateral de energía de oleaje en su paso hacia Cala Codolar. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 35

36 8. ANÁLISIS DE LA DINÁMICA LITORAL 8.1 Introducción El presente anejo tiene por objeto estudiar la interacción conjunta de las obras proyectadas consistentes en la construcción del nuevo puerto deportivo sobre la dinámica litoral de la zona, a fin y efecto de evaluar su influencia sobre las playas del entorno, y plantear en caso necesario las medidas correctoras a aplicar. A continuación se presenta una panorámica de la Cala Codolar y que por su situación próxima a las obras proyectadas es susceptible de ser afectada por las mismas. A lo largo del presente apartado se analiza en su estado actual y tras la ejecución de las mencionadas obras. 8.2 Hidrodinámica regional y local Como se ha adelantado en el estudio de propagación tanto para los patrones de oleaje morfológico como para los de oleaje de profundidad activa, la situación actual presenta un máximo para la altura de ola significante asociada a los oleajes del primer cuadrante, acompañado de un comportamiento decreciente para los ángulos de incidencia referidos al este. El patrón de oleaje a medida que se acerca a la bahía indica los efectos de la refracción y ya en las cercanías a la costa se hacen visibles los efectos de la difracción por diferentes obstáculos y de asomeramiento. Corrientes Las corrientes son movimientos generalmente no periódicos, de masas de agua de mar. Estos movimientos pueden tener lugar en distintas capas a diferentes profundidades o bien entre ellas. Los agentes generadores de las corrientes son diversos: la acción del viento sobre la superficie del agua, las diferentes densidades de masas líquidas en contacto (especialmente en estuarios y en general en salidas al mar de aguas continentales), las sobreelevaciones locales del nivel medio, la influencia de la topografía costera... Atendiendo al proceso de generación se pueden clasificar las corrientes en cinco tipos: - Corrientes generales - Corrientes locales inducidas por el viento - Corrientes inducidas por el oleaje - Corrientes de marea Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 36

37 - Corrientes inducidas por la desembocadura de aguas continentales La determinación de las intensidades de las corrientes es sumamente difícil debido a las múltiples variaciones en tiempo y profundidad. Únicamente es posible obtener un valor medio significativo tras una campaña especial con instrumentación precisa, o bien a través de complejos modelos numéricos que para su calibrado necesitan de todos modos resultados de una campaña. Los parámetros principales que definen las características de una corriente son su dirección o rumbo, que indican el lugar hacia donde se dirigen y la deriva o velocidad diaria. Corrientes generales Las corrientes generales tienen su origen en la acción de los vientos permanentes y en los desplazamientos de masas líquidas de diferentes temperaturas. El campo de corrientes generales en la zona asociado a vientos, marea y factores baroclínicos ha sido estudiado por diversos investigadores (e.g. Tintore, Canales, Font...). Estos autores han evaluado, por medio de datos in situ, imágenes de satélite y modelos numéricos, el patrón y la magnitud de las corrientes en el entorno del archipiélago Balear. De acuerdo con sus trabajos, en el área de estudio las corrientes generales fluyen al Norte y al Sur de las islas en la zona profunda de la plataforma siendo escasa la intercomunicación entre los patrones bien establecidos de Norte y Sur. Este intercambio, Figura 13 se produce bajo determinadas condiciones de viento y magnitudes de las corrientes de los vórtices de ambos lados siendo, no obstante, escasa la magnitud de dicha corriente, con valores medios del orden de cm/s. Entre las corrientes generales se puede incluir la del Mediterráneo, que al ser un mar con una única salida al océano abierto presenta un movimiento circular característico en la zona cercana al Estrecho de Gibraltar. En cualquier caso la intensidad de esta corriente en la zona próxima a la zona de estudio, y concretamente a la bahía de Tossa de Mar, puede considerarse despreciable a efectos de ingeniería portuaria. Corrientes locales inducidas por el viento Estas corrientes tienen su origen en la acción del viento sobre una superficie de extensión limitada durante un tiempo limitado. El viento que sopla sobre la superficie del mar produce un esfuerzo cortante sobre el agua comunicándole un movimiento neto de Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 37

38 traslación. Su intensidad suele ser poco notoria (es más importante el oleaje generado por el viento local). Corrientes inducidas por el oleaje La rotura del oleaje cerca de la línea de orilla provoca, entre otros fenómenos, un transporte del agua hacia la costa; se produce entonces un movimiento de retorno de masa líquida tendente a compensar el volumen de la misma que ha sido acumulado contra la playa. Estas corrientes normales a la costa pueden ser de dos tipos: corrientes de resaca (undertow), que se manifiestan como un flujo que arranca del estrán de la playa y discurre próximo al fondo hacia el mar y que desaparecen cerca de la zona de rotura y corrientes de retorno (rip currents), que se alejan casi perpendicularmente a la playa en forma de chorro concentrado y que atraviesan la línea de rompientes expandiéndose posteriormente. Cuando el oleaje incide oblicuamente a la costa se produce la rotura con un cierto ángulo respecto a la orilla, lo cual induce una corriente de dirección paralela a la costa que desplaza una masa de agua a lo largo de ella y canalizada entre la línea de rotura y la orilla. La importancia que tienen a efectos ingenieriles estas corrientes generadas por el oleaje merece una atención particular, pues son las que en su mayor parte originan y regulan el movimiento de los sedimentos costeros. Corrientes de marea La elevación y descenso periódico del nivel del agua en zonas con carrera de marea significativa genera un movimiento de masa líquida notable, especialmente en zonas costeras cuya comunicación con el mar abierto está restringida, como es el caso de bahías, estuarios, puertos, etc. Su característica principal es la periodicidad, que puede ser semidiurna o diurna en función de cómo sea la marea astronómica. En la entrada a dicha zona la corriente de marea fluye en dos sentidos contrarios: hacia adentro cuando el nivel está subiendo y hacia fuera cuando está bajando. En estas zonas la velocidad de la masa líquida en llenante (flujo) o en vaciante (reflujo) puede adquirir valores muy elevados. En el caso de la bahía de Tossa de Mar, la escasa carrera de marea implica que las corrientes generadas serán de muy escasa magnitud. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 38

39 Corrientes inducidas por la desembocadura de aguas continentales La desembocadura de aguas continentales (principalmente ríos) en el mar también genera un movimiento neto de masas líquidas en el que tienen gran importancia la diferencia de temperaturas y salinidades de las diferentes masas de agua que entran en contacto. La definición de estas corrientes es muy compleja pues pueden producirse corrientes en distintos niveles con diferentes características, especialmente si se solapan con otro tipo de corrientes, como las de marea. Cerca de la bahía de Tossa de Mar no existe ninguna red fluvial de entidad que desemboque en el mar, por lo que no se producirán este tipo de corrientes. 8.3 Evolución histórica de la línea de costa Para analizar la evolución de la línea de costa en el tramo de estudio, se han utilizado la información recogida en el Instituto Cartográfico y Geológico de Cataluña donde se dispone información para el periodo comprendido entre los años 1956 y 2013, confeccionada a partir de la cartografía de Costas de Para abarcar el conjunto de la zona de estudio, y entender mejor el comportamiento de la dinámica costera y la evolución de la línea de costa, se han analizado los cambios producidos en la misma para las siguientes zonas: Playa de Canyelles Playa de Llorell Cala Codolar Bahía de Tossa Las diferentes configuraciones de la línea de costa para los tramos señalados se presentan en la siguiente tabla. Las imágenes muestran la comparativa de la línea de costa actual con respecto a las imágenes históricas referentes a los años 1956, 1993, 2004 y Para el análisis de la evolución de la línea de costa en la Playa de Canyelles nos referimos a las imágenes recogidas en la Figura 16. Se observa como en el periodo comprendido entre los años 1956 y 1983 se produce un avance neto de la línea de costa en el extremo oeste de la bahía con respecto a la situación histórica de La acreción de la playa en el tramo mencionado puede relacionarse directamente con la construcción del dique del Puerto deportivo de Canyelles, permitiendo el apoyo de la playa en el arranque del Puerto deportivo. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 39

40 Esta construcción ha permitido un avance medio de 20 metros en la línea de costa en el tramo oeste, manteniendo su posición tal y como muestra la comparativa de fotos históricas con respecto a la situación actual. La configuración de la Playa de Llorell (ver Figura 17) presenta una forma estable con pequeñas variaciones de la línea de costa en su tramo medio y que puede ser atribuido a fenómenos orográficos locales que inducen puntuales de descarga y que generan corrientes que arrastran el sedimento más allá de la profundidad activa. Con respecto a la situación de 1956 se observa como se ha producido un avance de la línea de costa que puede haber sido motivado por aporte artificial de arenas. El análisis histórico de la línea de costa en la bahía de Tossa (ver Figura 19) indica que se trata de una zona estable que no ha experimentado grandes cambios a lo largo de los años, presentado la típica configuración en planta para playas encajadas. Por último y por tratarse de la zona más susceptible de sufrir cambios como consecuencia de la obras proyectadas, se ha analizado la evolución histórica de la línea de costa para la Cala Codolar, determinándose que se trata de una playa totalmente encajada no habiendo experimentado cambios en su alineación en los últimos años. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 40

41 Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 20

42 Figura 16. Evolución línea de costa Playa Canyelles Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 21

43 Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 22

44 Figura 17. Evolución línea de costa Playa de Llorell Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 23

45 Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 24

46 Figura 18. Evolución línea de costa Cala Codolar Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 25

47 Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 26

48 Figura 19. Evolución línea de costa Bahía de Tossa de Mar. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 27

49 8.4 Transporte longitudinal de sedimentos El transporte longitudinal depende fundamentalmente de la altura de ola a pie de playa (H 5/2 s ), del ángulo de incidencia del oleaje y del gradiente longitudinal de altura de ola en rotura. Como ya se ha comentado, todos estos parámetros toman valores bajos en las cercanías a la zona de estudio, por lo que el transporte longitudinal sur-norte mencionado con anterioridad se estima a su vez como bajo en términos de una tasa de transporte anual. La obtención de la tasa del transporte de sedimentos en la dirección paralela en la línea de costa como consecuencia de las corrientes inducidas por la rotura del oleaje es fundamental para el correcto conocimiento de la dinámica litoral del tramo de costa que se está considerando en este estudio. Para obtener la capacidad de transporte del oleaje, existen las siguientes cinco formas alternativas de cálculo. la medida directa, "in situ" la cubicación de volúmenes retenidos por obras (diques, espigones) situadas en las cercanías la determinación de erosiones y acumulaciones en la línea de costa mediante fotografías aéreas a lo largo del tiempo ensayos a escala reducida estudio mediante modelos matemáticos Generalmente el elevado coste, el excesivo plazo de tiempo, así como las dificultades operativas que plantea la medida directa impide la utilización del primer método. La cubicación de volúmenes retenidos por obras de defensa es un método de gran utilidad y amplio uso a pesar que no puede ser siempre aplicado por no existir obstáculos naturales suficientemente cercanos a la zona de estudio o por no disponer de levantamientos topográfico-batimétricos con suficiente precisión en diversos datos para analizar su evolución temporal. Además, ha de tenerse en cuenta que variaciones en la alineación de la costa pueden comportar importantes modificaciones en la capacidad del transporte, situación que no puede ser tenida en cuenta si se utiliza este método. La cuantificación del transporte sólido a partir de las variaciones producidas en la línea de costa debido a las erosiones y acumulaciones del material de las playas mediante restituciones de fotografías aéreas es un método que por su sencillez y sus aceptables resultados a veces resulta recomendable. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 28

50 No obstante, presenta los inconvenientes por una parte que las restituciones fotogramétricas se efectúan sin tener en cuenta ni el efecto de las mareas astronómica y meteorológica, ni el oleaje, ni tampoco la época en que se realizó la fotografía (por tanto las líneas de costa correspondientes a la temporada de invierno se encuentran más retrasadas con respecto a las correspondientes a la temporada de verano) y por otra parte que estas restituciones no tienen información sobre el fondo marino y sus batimétricas, además de incluir los errores propios de la restitución fotogramétrica, que pueden cifrarse en variaciones de la línea de la costa de ± 3 metros. Los ensayos en escala reducida en piscinas de oleaje resultan muy costosos y además se ha de ser muy cuidadoso con el mantenimiento de una correcta similitud en las escalas de ensayo. Por último el cálculo del transporte mediante modelos matemáticos es una herramienta a la vez muy potente y poco costosa que permite una obtención rápida y fiable de la capacidad teórica de transporte, que de todas formas ha de ser que sea calibrada correctamente. En el presente estudio se ha hecho uso del modelo matemático Odín desarrollado por el GIOC de la Universidad de Cantabria y que permite el cálculo de la capacidad teórica de transporte según diversas formulaciones Cálculo de la capacidad teórica de transporte mediante formulaciones matemáticas Como se ha comentado anteriormente para el cálculo de la capacidad de transporte se ha utilizado el paquete de programas Sistema de Modelado Costero (SMC) que hace uso de diversas formulaciones, habiéndose considerado en este estudio la del CERC. Para introducir la formulación del CERC se explicará previamente la formulación de Komar, si bien esta última no se utilizará en este estudio. Formulación de Komar Esta formulación se basa en la asunción que el transporte de sedimentos en dirección longitudinal (paralela a la costa) depende de la componente longitudinal del flujo de energía a la zona de surf, el cual se aproxima suponiendo la conservación del flujo de energía en aguas poco profundas, utilizando la teoría de olas de pequeña amplitud y evaluando posteriormente el valor del flujo de energía en la zona de rotura. La componente longitudinal del flujo de energía en la zona de rotura, por unidad de longitud de playa resulta ser: Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 29

51 Plb = Eb.Cgb.senb.cosb Siendo: Eb la densidad de energía del oleaje en rotura Cgb la celeridad de grupo en rotura, y b el ángulo entre la línea de la costa y el frente del oleaje en rotura Por otro lado el peso sumergido de la arena transportada es Il = (s-w).g.a.q Siendo s la densidad del material que forma el sedimento w la densidad del agua a' el valor complementario de la porosidad(1 - n) g la aceleración de la gravedad, y Q el caudal de transporte sólido Relacionando el valor de Il con el de Plb mediante una constante dimensional K se tiene que: Il = K.Plb El valor de K recomendado por Komar y Inman (1970) a partir de datos de campo es 0.77, aunque se ha de comentar que la altura de ola utilizada por ellos es la altura de ola media cuadrática (Hrms), mientras que el CERC (a través del Shore Protection Manual, 1984) recomienda utilizar K = 0,39 si se trabaja con alturas de ola significantes (Hs = Hrms). Sin embargo Botge et al. (1991) puntualizaron que el coeficiente K apropiado para Hs era 0,32 y no el valor de 0,39 sugerido por el SPM, ya que en dicha formulación el transporte era proporcional a Hrms5/2. En 1988 Komar basándose en nuevos datos de campo y técnicas de medidas más precisas propuso un nuevo valor del coeficiente para su formulación: K = 0,57. Siguiendo las recomendaciones de Botge et al. este coeficiente en el caso que se utilice Hs pasa a ser K = 0,24. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 30

52 Formulación del CERC en aguas profundas Esta formulación parte de la misma hipótesis que la formulación de Komar, es decir, que el transporte de sedimentos en dirección paralela a la costa depende del componente longitudinal del flujo de energía, aunque los parámetros de oleaje utilizados no son evaluados en rotura, sino en aguas profundas. De esta forma su implementación es mucho más sencilla, dado que normalmente los datos del oleaje disponible suelen ser precisamente en aguas profundas. En contrapartida los resultados obtenidos son menos exactos, tendiendo a sobrevalorar, por regla general, el transporte obtenido. La formulación utilizada en este estudio es, por tanto Q = K1*(1./8.*1025*9.81*Hs 2 )*cg*sin(q)*cos(q) con, cg=0.5*(1+2.*wn*hb/sinh(2.*wn*hb))*2.*pi/wn/tp, Donde: q: ángulo formado por la onda con la normal a la línea de costa wn: número de onda hb: profundidad de rotura El valor de K1 es un factor de calibrado. Se ha utilizado el valor propuesto por Schoones and Theron (1994,1996): K1=1355 Formulación de Kamphuis Esta formulación parte de la misma hipótesis que las anteriores. Esta formulación ha sido aplicada anteriormente con éxito en el Mediterráneo: Q = K2*Hs 2 * Tp*1.5 * i*0.75 * D * (sin(abs(2.*q)))0.6 Donde i = pendiente media de la playa. El valor de K2 es un factor de calibrado. Al igual que para la formulación del CERC, e este caso se ha utilizado los valores propuestos por Schoones and Theron (1994,1996): K2=71293 con, cg=0.5*(1+2.*wn*hb/sinh(2.*wn*hb))*2.*pi/wn/tp, donde: Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 31

53 8.4.2 Capacidad teórica del transporte La orientación de la playa objeto de proyecto es aproximadamente 65º N. Para cada alineación de la costa el modelo determina los límites direccionales del oleaje ocasionados por la presencia de cabos o cualquier otro obstáculo. Figura 20. Orientación de la línea de costa en la zona de estudio (Programa Odin, SMC). En la se presenta una gráfica en las que se puede observar el transporte bruto potencial mensual para el tramo de costa en estudio, mientras que en la figura 7 se presenta una gráfica con el transporte neto potencial mensual. Documento Nº1 Memoria y Anejos. ANEJO Nº 9 ESTUDIO DE DINÁMICA LITORAL 32