348Puertos y Costas 17.1 El Oleaje Capítulo 17 Dinámica Litoral 17.0 Introducción La formación y evolución de nuestras playas constituyen fenómenos que afectan a las obras en el litoral, al tiempo que las obras que se desarrollan en la franja litoral, tanto sobre tierra firme como hacia el mar abierto, afectan y modifican la evolución de las playas. El oleaje es el mecanismo natural más importante en la mayoría de los procesos costeros,y verdadero escultor de las formas costeras tanto en planta como en perfil. Generado por el viento su importancia radica en los fenómenos que se producen en el momento de la rotura del mismo sobre la costa. Dicha rotura produce no solo la suspensión de los materiales más finos, sino que genera una serie de corrientes paralelas y transversales a la costa de gran intensidad que son las causantes de que se realice el transporte sólido de los sedimentos costeros. En esta generación de corrientes influyen tanto el oleaje como la topografía submarina, siendo importantes los fenómenos locales de refracción y difracción del oleaje, como modificantes de las características del mismo. La compleja situación hidráulica que se produce en las proximidades de la línea de costa se suele simplificar identificando algunas corrientes en base a las cuales los fenómenos que se producen resultan más intuitivos. Así tenemos denominaciones como: corrientes paralelas (longshore currents), corrientes transversales (onshoreoffshore currents), corrientes de retorno (rip currents), ondas de borde (edge waves), etc. Aunque localmente todas ellas pueden tener importancia, las paralelas son las de mayor relieve por ser las responsables del movimiento de los sedimentos costeros, y producidas por la incidencia oblicua del oleaje respecto de la línea de costa. La Dinámica Litoral, que también podemos encontar denominada como Procesos Litorales, ha tenido tradicionalmente una gran influencia sobre algunas instalaciones protuarias, bien de forma directa o indirecta, como es el aterramientos de los accesos a las darsenas, al atrapar entre las obras de abrigo a los sedimentos transportados por la corriente litoral, lo cual obligaba, y obliga, a la realización periodica de dragados. Al incidir el oleaje sobre la costa se producen dos hechos muy importantes : Al mismo tiempo las obras marítimas, las portuarias por excelencia, han inducido alteraciones de la dinámica litoral, provocando acreciones a barlomar y erosiones a sotamar. La importancia de esta modificación de la dinámica litoral se ha evidenciado con la ocupación creciente de la franja litoral, el aumento del precio del suelo y de las obras en nuestra costa, tanto las portuarias como las de defensa y recuperación de costas. Los aspectos de la dinámica y procesos litorales que vamos a ver en estos capitulos son una breve introducción de lo que posteriormente se ampliara en la asignatura de Oceanografía e Ingeniería de Costas. En conjunto el resultado final es la disminución (hasta su anulación) de la altura de ola; al disminuir la altura de ola disminuye la capacidad del oleaje de llevar asociada un nivel de tensiones, con lo cual éstas se liberan, produciendo una aceleración sobre la masa flúida que se compensa de maneras diferentes según sea el caso de la componente de fuerzas de la que se trate. 17.2 Variaciones del nivel medio del mar. Mareas. La Dinámica Litoral puede definirse como el conjunto de mecanismos físicos que controlan el movimiento de sedimentos en la costa, conjunto complejo de elementos interconectados y que son objeto de investigaciones intensas en la actualidad. Los principales agentes actuantes en el medio costero-litoral son: el oleaje, las mareas astronómica y meteorológica, los vientos, las fuentes de sedimentos, la topografía submarina, las acciones biológicas, la acción antrópica y otra serie de mecanismos que intervienen en el proceso de erosión-transporte-sedimentación, cuyo resultado es dar forma a la costa. El factor determinante de los procesos litorales es casi exclusivamente el oleaje con sus fenómenos asociados como las corrientes de transporte; sólo en ciertos puntos singulares las corrientes de marea o asociadas a secas o mareas meteorológicas (storm surges) pueden alcanzar cierta significación o ser preponderantes. Pero el oleaje, y su sobreelevación en rotura, actúan sobre una plataforma de ataque que viene definida por el nivel medio del mar y que está sometida a cambios de muy variada naturaleza, frecuencia y duración. La refracción del oleaje, que modifica la orientación de la propagación del mismo. La rotura, que extingue el mismo. y con diferente magnitud. Los vientos. Los dos parámetros oceanográficos que más inciden en los cambios de nivel son la temperatura y la salinidad.Dinámica Litoral 349 Restringiendo el problema a la perspectiva que se denomina de corto término o de escala humana y que contempla las variaciones que afectan desde horas a los mil años. . Aun cuando a medio término las variaciones de nivel producidos por estos factores tiene una componente periódica que se manifiesta también a largo plazo dentro del corto término. en ambos casos el primero de los efectos es el más notorio e importante para el medio costero . y por varios motivos. Algunas de las conocidas secas pueden deberse a ello. de amplia representación en el litoral de la Comunidad Valenciana.3 El viento El viento interviene de diversas formas en la dinámica litoral. oceanográficos. meteorológicos. la distinción entre unas u otras vendrá dada por la granulometría y la estratificación de las arenas. Está admitido que elevaciones de temperatura y descensos de la salinidad producen elevaciones locales del nivel. el causado por la presión. En cualquier caso se trata de una variación accidental (con algunas oscilaciones libres por resonancia) con duración de horas o días y con los caracteres de estacionalidad propios de la meteorología. hidrológicos y climatológicos. es decir. Laboratorio de Puertos y Costas 350 Puertos y Costas Los factores climáticos sólo tienen efecto a largo plazo. Otro aspecto de la acción del viento. Las arenas son puestas en movimiento bajo la acción del viento. Los cambios producidos por tsunamis son periódicos. astronómicos. siendo los cambios isostáticos y tectónicos de medio y largo término en general. desplazandose a lo largo de la playa y depositandose sobre la misma. es su influencia en la generación de mareas meteorológicas. Sin embargo. en cualquier caso. con muy diversas componentes de diferentes períodos. medio y largo plazo o duración. Otros factores geológicos afectan a una escala temporal mayor. Las formas dunares típicas son las longitudinales y transversales o barjan. en primer lugar la mayoría de las obras se calculan en rotura. como el oleaje. al coincidir con mareas meteorológicas importantes. Se producen por movimientos sísmicos. elemento principal dentro de la dinámica litoral. En las costas del Sur del Golfo de Valencia pudieron medirse sobreelevaciones persistentes superiores a un metro durante las inundaciones de Santa Irene de 1. desde horas hasta casi veinte años. y sólo localmente de escala humana. y si son reflejantes pueden ser el inicio de un proceso de erosión. las primeras pueden confundirse con restingas o cordones de cierre albufereños. Benidorm). y cuya significación en las costas mediterráneas españolas no supera los 30 cm. bien de forma activa (Guardamar) o extinguida bajo la acción del hombre (El Saler. si en esta determinación no se considera una sobreelevación del nivel medio del mar. Los cambios producidos por la presión pueden entrar en resonancia en algunos campos de aguas concretos como es el caso de las "seiches" en el mar Báltico. por condiciones de fondo se determina la ola de cálculo. pueden quedar expuestas al mismo bajo condiciones de marea meteorológica. accidentales o tendenciales y debidas a factores geológicos. actúan movilizando los materiales granulares de la playa. pero de menor magnitud aunque de igual importancia en el juego de la estabilidad litoral. sus cambios eustáticos son muy difíciles de precisar por la interferencia con otros isostáticos y tectónicos y. a corto y medio plazo presentan un cariz tendencial y la tendencia reciente a la elevación parece haberse acentuado en las últimas décadas. Su función principal es como agente generador del oleaje. como es el caso en que se producen lluvias y avenidas extraordinarias.982. En todo caso forman parte del fenómeno conocido globalmente como marea meteorológica. bien por marea astronómica y/o meteorológica. hay variaciones de corto. y como agente modificador de las corrientes litorales. o bien sobre la superficie liquida pasando los materiales transportados a formar parte de la corriente solida litoral. pero los cambios por consolidación pueden ser más rápidos. es evidente que estaremos del lado de la inseguridad al minusvalorar la ola de cálculo. periódicos. más o menos complementados con respuestas dinámicas o de resonancia. erupciones volcánicas o deslizamientos submarinos y no parecen ser muy significativos en nuestras costas. de corto plazo (horas) y de períodos muy cortos (decena de minutos). En segundo lugar algunas obras costeras. generando una corriente sólida similar a la típica corriente de transporte sólido litoral. por fricción sobre la superficie del mar. En el caso particular de las costas del Mediterráneo español es la marea meteorológica la que más impacto tiene en la costa. La meteorología genera dos tipos fenomenológicos diferentes de sobreelevación en las costas. Los factores hidrológicos no son relevantes en nuestras costas pero. 17. está admitida la imposibilidad de establecer una secuencia y curvas únicas para todo el Mediterráneo por la diversidad en los otros cambios sufridos en las distintas costas. y el causado por la fricción de vientos persistentes en la dirección adecuada. convergen en sobreelevaciones que cursan normalmente con inundaciones en las llanuras litorales.litoral. ubicadas en la playa seca y teóricamente lejos de la acción del oleaje. por lo que no se entra más a fondo en élla. El fenómeno más notorio de la dinámica eólica son las formaciones dunares. o barras emergidas. en cuanto afectan a la densidad de las aguas. La marea astronómica es una verdadera onda compleja. que en el Mediterráneo español oscila normalmente entre -15 cm (anticiclón) y +40 cm (borrasca). y a medio y largo término han afectado a decenas y centenas de metros. en la dinámica litoral. la mayor o menor importancia de un cauce como fuente de sedimentos de una playa. y el otro más uniforme que el laminar con la profundidad. aunque son dunas relictas o fósiles. así pueden dar lugar a la formación de deltas. permite a la corriente fluvial cargarse de un determinado volumen de sedimentos que serán transportados hasta la línea de costa. estas son suficientes para ello. Si como consecuencia del esfuerzo cortante se produce un giro y remonte de unas partículas sobre otras. parabólicas. aún más intenso. Otra característica de la dinámica fluvial es la caracterización de los sedimentos.. . suponen. (arenas. que se traduce en reducción de aportes solidos a la dinámica litoral y procesos de erosión en las costas. La regulación de cauces. En cualquiera de los tres medios el mecanismo de puesta en transporte de las partículas se puede descomponer en los siguientes procesos de transporte: arrastre. donde la corriente litoral se encargara de distribuirla a lo largo de la costa. Las costas bajas son el resultado del deposito de materiales sueltos. es también un agente erosivo y es el que deposita los materiales transportados. riego o regulación de avenidas. con fuertes pendientes y de régimen no constante. Asi experimenta un transporte más rápido.5 Transporte de sedimentos Tres son los medios de transporte de los sedimentos: hidraúlico. de Erosión o Acantilados) y Costas Bajas (Planas. y si la masa de la partícula es suficientemente pequeña los remolinos adecuados. se clasifican en Costas Altas (Estructurales. largos y de cuenca amplia. donde la dinámica marina se encarga de su distribución a lo largo de la costa. (el río Ebro a contribuido. los cauces con régimen constante. 3. La forma del transporte es por arrastre de fondo. con respecto al volumen de sedimentos que aporta. limos y arcillas. conocido como transporte en suspensión. con velocidad nula en el fondo. El volumen de sedimentos. tabulares. se produce la puesta en suspensión de aquellas. deberemos prestar atención a los vientos y su valor en los procesos litorales. grava o bolos). materiales que provienen fundamentalmente de dos puntos: la erosión de acantilados.Si el régimen es laminar el diagrama de velocidades con la profundidad tiene un perfil aproximadamente logarítmico. eólico y marino. estamos ante un transporte por arrastre de fondo mediante rodadura. gravilla. El medio eólico sin ser tan importante. montículos aislados. Un ejemplo de dunas remontantes lo tenemos en la Sierra Helada. por ello siempre que estén presentes o se tenga constancia de su existencia histórica. 2. así como determinara el alcance de su influencia.4 Dinámica fluvial Las costas. . dunas envolventes.Durante la permanencia en saltación puede entrar de lleno en el campo de velocidades en régimen turbulento.Dinámica Litoral 351 Existen. evidentemente. se produce un efecto distinto según la preponderancia de cada una de las dinámica. muchos más tipos de dunas como las colas de arena. en general. remontantes. aportan sedimentos finos. del área continental. en todos los casos. barreras al transporte fluvial... aportan a la dinámica litoral materiales gruesos como gravas y bolos. que puede verse favorecido y potenciado por la presencia de remolinos. determinara. son fuentes de arenas. 4. rodamiento. es un indicador de la importancia o no de la dinámica eólica en el litoral y su papel como estabilizador del litoral. lingüiformes. El medio marino es tal vez el más importante ya que por un lado tiene la misión de distribución de los sedimentos que le llegan por cualquier fuente. salto y suspensión. tanto para la producción de energía eléctrica. la partícula alcanza cotas en que de acuerdo con el perfil de velocidades. de Deposito o Playas). Laboratorio de Puertos y Costas 352 Puertos y Costas 17. como ejemplo. si bien evidentemente son los primeros los que constituyen mayoritariamente el material de las costas bajas. por otro lado. como abastecimiento. aquellas sufren un fuerte impulso. 17. Las formaciones dunares son un dato importante al indicarnos que la dinámica eólica de la zona juega un papel importante en la estabilidad del litoral. aunque se suele englobar en el transporte de fondo. con perfil rectilíneo y fuerte gradiente.. la erosión de la cuencas hidráulicas. o carga solida de los cauces. El mecanismo de puesta en transporte de las partículas de sedimentos se puede descomponer en los siguientes modelos: 1º. estuarios.. donde se genera un esfuerzo cortante capaz de desplazar las partículas sueltas del fondo. en la formación de playas tan lejanas de su desembocadura.. eco. En este caso el perfil de velocidades tiene dos tramos: uno correspondiente a la capa limite. y otras. Los materiales provenientes del área continental alcanzan la costa gracias a la dinámica fluvial.Un modelo más evolucionado y aproximado supone régimen turbulento. El transporte hidraúlico tiene como misión el acercarnos los materiales hasta el borde litoral. como son los torrentes y ramblas. con construcción de presas.Cuando como consecuencia del remonte señalado. En el punto de unión de la dinámica fluvial con la marina. . experimentando un salto hacia adelante por lo que se conoce esta forma de transporte como saltación. como es la playa de Denia). Los cauces cortos. donde se presentan los dos sentidos simultáneamente y donde se movilizan mayores volúmenes de sedimentos. Laboratorio de Puertos y Costas . trenes de ondas producirán corrientes no uniformes. siendo el primero el preponderante. (Ingle.35 + 2.Higgins. Respecto de este tipo de fórmulas con muchos parámetros hay que resaltar la dificultad de establecerlos. (corriente de transporte litoral).1 gravas f = 0. transversal y longitudinalmente a la costa.5. sino que lo hace oblicuamente en la gran mayoría de los casos. así como por la variación longitudinal de las olas rotas. y especialmente entre está y la zona de rompientes. En cuanto a la profundidad cabe pensar en diferentes corrientes a distintas profundidades.25 Hb: altura de ola en rotura hb: profundidad de rotura γb = Hb/hb θb: ángulo en el punto de rotura El oleaje raramente incide normal a la costa. si bien en la zona de rotura predomina la suspensión por cuestiones evidentes.5 tan β 1/2 1 + 3/8 γ b sin θ b ( cos θ b ) (g H b ) 1/6 1/3 16 f ( tan β ) γb Esta corriente litoral puede verse modificada por la presencia de espigones que producen rip-currents al modificar el régimen litoral de corrientes. es en la zona comprendida entre el denominado punto neutro y la playa seca. cos α b α b ngulo en rotura Esta fórmula está calibrada para tener en cuenta y evaluar los efectos de fricción. Respecto del tiempo. puede explicarse (Longuet-Higgins) por el exceso del flujo de la cantidad de movimiento (tensor de radiación). 354 Puertos y Costas f: factor de fricción.3 m/seg y medias de 0. 1966).Dinámica Litoral 353 En el medio litoral el transporte es por arrastre y suspensión. que puede llegar a ser más importante que el transversal y de gran influencia en los procesos litorales. La longshore-current. Comar (1975) dio un valor medio de la longshore current Ve Um= ⎛ m xima ⎞ ⎜ ⎟ 1 g H b ⎜ velocidad ⎟ 2 ⎜ en rotura ⎟ ⎝ ⎠ Admitiendo que el flujo de la cantidad de movimiento es responsable (acción) de la corriente litoral. 17. Por todo ello.1 La circulación litoral La rotura del oleaje produce una corriente longitudinal responsable de multitud de fenómenos litorales y de la mayor parte del transporte. generando un movimiento longitudinal de los sedimentos. Entre otras razones tan ß y f cambian con los cambios de perfil. la distribución espacial de corrientes será diferente de la uniforme y de la triangular propuesta por Longuet . según el tamaño de las partículas arena muy fina f = 0.7 U m sin α b . Esta corriente paralela a la línea de costa se han medido dando velocidades punta de 1. Losada (1983) insiste en una fórmula del valor medio: V= 2 2/3 0. hay que tener en cuenta que esta acción varía con la profundidad y con el tiempo. Las investigaciones en la actualidad se están canalizando a resolver estos problemas. También se producen rip-currents de forma celular. V e = 2.075 arena media f = 0.3 m/seg. El movimiento de los sedimentos se realiza en dos direcciones principales. Cuando los períodos son cortos se producen rip-currents más frecuentes pero pequeñas donde: tan β: pendiente media en zona rotura. ( o CERC). y a y b son coeficientes.Dinámica Litoral 355 356 Puertos y Costas muchas formulaciones para estimar el volumen de transporte sólido. y formulaciones matemáticas. modelos numéricos.000 m3/año ( Cartografía histórica ) Q = 467. Existen Laboratorio de Puertos y Costas La tabla describe las formulaciones propuestas por el SPM. 3 J Q[ m ] = 1290 Pl [ ] aæo m seg 3 5 1 Pl = 0. Para la evaluación del transporte sólido litoral se cuenta con una serie de posibilidades y de métodos distintos como son los métodos geomorfológicos. ensayos de campo y laboratorio. como pueden ser los volúmenes retenidos por barreras.984). En cualquier caso la conclusión es si nos creemos o no la cuantificación realizada. la cuantificación y el sentido. análisis fotogramétrico. trampas de arena. Pl. comparado el resultado con metodos alternativos Q = 577.5. métodos de campo. provocando un movimiento en zig-zag de arrastre.000 m3/año ( Fotogrametría ) El SPM (1. y depende de las características del oleaje. y ajustar asi el modelo o la formula. que pone en suspensión la arena. análisis histórico. barreras litorales. y la turbulencia. algunos autores recomiendan que el método elegido sea contrastado con datos que puedan obtenerse del campo. trazadores. Hay que añadir que independientemente . en la rorura. presenta una formulación aproximada para calcular el caudal medio de sedimentos basado en el flujo de energía "longshore". La determinación del transporte sólido supone el establecimiento de dos aspectos. al tiempo que la longshore-current transporta los materiales en suspensión. y que responden a la forma general de: Q = a . Exponemos seguidamente la aplicación de las formulaciones del CERC al caso concreto del entorno litoral del Puerto de Valencia.000 m3/año ( Capacidad según CERC ) Q = 531.2 Transporte longitudinal de sedimentos La rotura de oleaje oblicuo sobre la costa produce un lanzamiento y retorno de fluido. Eb donde E mide la energía del oleaje en la dirección del transporte.05 ρ g 2 H s20 ( cos α 0 )4 sin(2 α 0 ) 17. L.8 m. 17.Deposición off-shore .5 m. No queremos dejar el tema del transporte sólido litoral sin hacer mención de la distribución sugerida por Ippen y Djounkowski. Los datos de perfiles son importantes para cuantificar y entender los procesos litorales así como la planificación de proyectos de aprovechamiento y diseño de obras : .Erosión de playas y acantilados Aportación artificial Sumideros de arena: Puertos.S. si es posible.Defensas de ribera . El 75 % del T. se realiza hasta la batimétrica .S. espigones.6 Acciones humanas El hombre actúa de muy diversas formas en el medio litoral.Emisarios submarinos .L.L. sentido neto del transporte y capacidades del transporte en cada sentido. El 92 % del T. o cualquier perfil. se realiza hasta la batimétrica .S. se realiza hasta la batimétrica . se realiza hasta la batimétrica .S. transporte neto. de erosión.Dinámica Litoral 357 del método que se emplee el resultado debe definir el transporte bruto. etc. El 67 % del T. el perfil puede cambiar bruscamente en pocas horas debido a la acción del oleaje (mayor o menor intensidad). nos remitiremos a ellos para completar el presente apartado. Laboratorio de Puertos y Costas La acción del oleaje y corrientes produce un movimiento de sedimentos en sentido transversal y longitudinal hasta una profundidad aproximada de 10 m.S. o incidido sobre ellas. bahías .L. En estas unidades se pueden estudiar tramos de costa en los que establecer balances en la aportación y perdida de materiales.8 Perfil transversal de equilibrio Estos valores son puramente orientativos. o incluso tierra adentro.Revestimientos .9 m. se realiza hasta la batimétrica . se realiza hasta la batimétrica .7 Balance de sedimentos Todos los fenómenos físicos y acciones en el litoral producen un efecto sobre la costa arenosa que puede ser estudiada bajo el prisma del sediment transport budget. Pero también ha influido positivamente. presa.Espigones .S. que han afectado a la dinámica litoral induciendo procesos de acumulación.Cañones submarinos . según esta la distribución se realiza hasta la batimétrica -14 m de acuerdo con el siguiente criterio: 358 Puertos y Costas 17. en una tormenta.Todo tipo de obras costeras Un perfil puede sufrir un retroceso de la línea de playa de 30 m. Si la tormenta es muy fuerte y la arena retrocede a mucha distancia.6 m.L. aunque dicha profundidad dependa de la intensidad del oleaje.L. introduciendo elementos en la franja litoral. Dado que en el temario abordaremos el tema de Impactos y de Defensas. establecer estas mismas variables para las distintas estaciones climaticas. ya que es necesario un desarrollo mas pormenorizado. transportan y pierden los materiales sueltos.7 m. se realiza hasta la batimétrica . El 82 % del T.S. se realiza hasta la batimétrica -14 m.3 m.2 m. por lo general siempre ha sido negativamente. dunas.L.Diques . al abordar la ejecución de obras para la regeneración y protección de costas. y. y. de forma que la dinámica ha debido adaptarse a las nuevas condiciones provocando afectos no deseables. Son muchos los ejemplos que podríamos poner de impactos negativos sobre el litoral: construcción de puertos. El recorrido usual de sedimentos en la costa es: Producción (río. es posible que sea imposible recuperarla.Tómbolos y otras formaciones .4 m. El 5 % del T. El 55 % del T. respecto a la componente longitudinal. (balance de sedimentos).S. y en cuales el transporte es máximo o mínimo. se realiza hasta la batimétrica .L.S. se realiza hasta la batimétrica . erosión) Transporte Deposición o pérdida La costa se puede dividir en unidades fisiográficas donde se producen. El 88 % del T. El hombre por lo general ha introducido singularidades.. ya que ello puede indicarnos épocas a lo largo del año en las cuales el sentido neto sea contrario al medio anual. El 38 % del T. Fuentes de arena: Ríos y torrentes . y en ningun caso podemos considerarlos como aplicables a cualquier costa. en mayor medida. extracciones de aridos. En la zona activa.Viento . El 20 % del T.S.L.L.1 m. El 100 % del T. .Extracción artificial 17. originada en el agua contigua al lecho. con lo cual es variable con las características de las olas que se aproximen a la costa. es por este motivo por lo que. se ha demostrado experimentalmente que. Este transporte de masa de agua varia según la profundidad del agua y las características de la ola. BAGNOLD ha discutido los distintos parámetros asociados a la formación de los ripples.1 Transporte longitudinal de sedimentos Aunque el movimiento real de los sedimentos sigue un intrincado camino a impulsos de distintas acciones a la vez. . Es obvio que cualquier corriente. Este movimiento oscilatorio provoca el levantamiento del sedimento del fondo. en el lecho sedimentario.Dinámica Litoral 359 El tamaño de grava de arena no es constante en el perfil. en la zona de pendientes mayores. Los tamaños mayores suelen estar (dado un clima). cuyo conjunto se orienta paralelamente a las crestas de las olas. asentándose éste a continuación para ser inmediatamente levantado de nuevo por la acción de la ola siguiente. moverá este material casi suspendido. debido a la propagación de la ola. Máximos tamaños de grano en la zona de roturas. Esta mayor velocidad hacia adelante da una traslación y una rotación al sedimento. Laboratorio de Puertos y Costas 360 Puertos y Costas De este movimiento resulta la formación de rizos. En la zona offshore. aunque esas corrientes pueden tener orígenes diferentes. el movimiento de partículas de agua. a las zonas en que se produce y su carácter más o menos acentuado de direcciones transversal o longitudinal a la playa. ripples. que se extiende desde la zona de rompientes hasta una distancia en la que la superficie del fondo deja de ser agitada por la acción de la ola. es casi una órbita circular. En esta zona los movimientos son sólo transversales. Hacia el interior y hacia el mar los tamaños se reducen. como ha quedado establecido previamente. si bien su duración es menor.8. se forma un remolino que agita el sedimento en suspensión. Es precisamente frente al transversal cuando la playa adopta un perfil que llamamos de equilibrio. Esta no es una corriente propiamente dicha. la principal que produce el movimiento de la zona offshore es la llamada transporte de masa. 17. puede desglosarse atendiendo al sentido de aproximación o alejamiento de la costa. no puede ser medida por un currentimetro normal. pero desde nuestro punto de vista lo más importante es su efecto sobre el movimiento de los sedimentos. la velocidad hacia adelante en una cresta puede ser doble que la velocidad hacia atrás en el seno. en tales casos. si la relacionamos con la tradicional idea del movimiento de agua continuo hacia adelante. como tal corriente. y cuando aquel se invierte. Estos rizos favorecen una mayor turbulencia del agua que tiende a mantener el sedimento en suspensión durante un período más largo en cada oscilación. del perfil típico expuesto. Asociado íntimamente con el efecto del transporte de masa está el de la diferencia de velocidades de las partículas el agua hacia adelante y hacia atrás. las partículas saltaran a lo largo del lecho marino por las crestas de los ripples. aquí las partículas del fondo marino oscilan hacía atrás y hacia adelante a medida que las olas se van propagando. lo que puede originar un movimiento de avance. El tamaño decrece off-shore y también en las dunas por la acción del viento. especialmente para olas en aguas poco profundas. a no ser que utilice algún mecanismo capaz de computar el resultado de estas continuas adiciones y sustracciones. vamos a estudiar los movimientos que se producen y veremos la respuesta de la playa. la partícula no completa del todo la órbita y después del paso de cada ola se coloca a una distancia hacia adelante en el sentido de la propagación del oleaje. hacia la costa o hacia mar abierto. parte del agua empapa la arena. hasta que la ola alcanza en su ascenso su máxima cota. formando la berma. ya que la rotura se traduce en una destrucción de la energía potencial de la ola. En la zona onshore ya coexisten transporte transversal y longitudinal. podríamos definirlo como el punto de no retorno. Resulta así una pendiente creciente desde la línea de rotura hasta la línea de costa. durante la fase cresta. las más finas entran en suspensión con más facilidad y pueden ser transportadas mar adentro en el transcurso de un temporal. provocando el acrecimiento de la playa. retornando el resto al mar. ello presupone una mayor capacidad de transporte hacia delante que hacia atrás. la partícula avanza hacia la costa durante un corto espacio de tiempo. así mismo. al depender de las características de la ola. el fenómeno se acentúa conforme la ola se acerca a la línea de rompientes. algunos autores lo definen como el punto a partir del cual las partículas que ser mueven en dirección offshore no vuelven al conjunto de la playa. filtrandose a su través. hasta la línea de rompientes.Dinámica Litoral 361 362 Puertos y Costas Fundamentada. . TAMAÑO FINO: Fase Cresta: la velocidad critica es menor que la Vc. y en la cual hemos simplificado el fenómeno estableciendo que sólo existe transporte transversal a la costa. junto con corrientes de resaca. se traduce en el establecimiento de un perfil transversal con pendiente creciente desde el punto neutro. avance y retroceso. las partículas avanzan durante un corto espacio de tiempo. el volumen y la velocidad de la contracorriente es sustancialmente menor que la del flujo de subida. se produce la selección del material por su tamaño. de la que parte se transforma en turbulencia y la otra es utilizada en la formación de una onda solitaria que remonta la pendiente de la playa. A partir del punto de rotura el perfil toma otra pendiente. El punto neutro o de Cornaglia es un punto no aceptado por la mayoría de los investigadores. Fase Seno: la velocidad critica es superior a la Vs. entonces la partícula avanza hacia mar adentro y durante un mayor espacio de tiempo. el sedimento del fondo empieza a agitarse. la zona offshore como hemos definido. una vez rebasada la línea de rompientes. este recorrido constituye el estrán de la playa. constituyendo la playa sumergida. al llegar a una distancia de la línea de costa donde la profundidad es aproximadamente la mitad de la longitud de onda. las partículas realizan un avance. Laboratorio de Puertos y Costas Hasta aquí la respuesta de la playa desde profundidades indefinidas hasta la línea de rompientes. y otros fenómenos. En base a este fenómeno a medida que las olas se acercan a la playa. En la subida del conjunto de sedimentos y agua. la partícula no sufre movimiento. Resultado: la partícula avanza hacia mar adentro. se produce un autentico transporte de masa hacia la playa seca realizándose a velocidad decreciente conforme avanza por el estrán. ya que coexiste con el transversal. sino que va adaptándose a la batimetría y tiende a incidir normalmente. pero la simplificación del modelo nos permite explicar la forma de la playa sumergida y podemos considerarlo como valido. durante la fase seno. por lo que mucha de la arena en suspensión se sedimenta en la línea de costa. partiendo ya del mismo hecho de que por lo general al oleaje no incide normal a la costa. por ello puede encontrarse en cualquier calado según la altura de ola. rip-currents. donde se hace máximo. en este fenómeno. Fase Seno: la velocidad critica es menor de Vs. a mayor velocidad que su retroceso. dada su dificultad de ubicar en el perfil transversal de la playa. El modelo puede explicarse del siguiente modo: TAMAÑO GRUESO: Fase Cresta: si la velocidad critica de la partícula es menor que Vc. pero para explicar la formación del perfil vamos a centrarnos en la ola y su progreso hasta la línea de costa. de modo que mientras las partículas más gruesas alcanzan la línea de rompientes u ascienden por la playa. lo cual no es cierto del todo. La acción simultánea de estos dos procesos. Resultado: la partícula avanza progresivamente hacia la línea de rompientes. o de Cornaglia. por lo que la arena de la superficie de la playa pronto se satura. En la figura adjunta se muestra una distribución típica de granulometrías a lo largo de un perfil de playa natural. aumentando así las velocidades de retorno. cargada de sedimentos en suspensión. o perduración. tienen un mayor volumen y por lo tanto se lanza más agua en la rotura. se produce un aumento de la pendiente. como cada sedimento tiene su propia pendiente de equilibrio para unas características de ola dada. El agua de retroceso. al coincidir. La existencia.Dinámica Litoral 363 364 Puertos y Costas Todo este fenómeno tiene un efecto clasificador de los sedimentos por tamaños. casi. debido a las fuertes corrientes de retorno y turbulencia. por tanto se produzca el efecto de acrecimiento generandose la berma mencionada. y estos tienden a ser mayores conforme avanzamos hacia la playa seca. cuando a cierta profundidad pierde velocidad origina un depósito. de un oleaje swell o de calmas hace que entre ola y ola exista suficiente tiempo para que se produzca la filtración de una gran parte del agua de remonte. por lo que surge una barra de arena a cierta distancia de la línea de costa. del punto neutro y de la línea de rotura. el nivel freatico con la superficie la filtración resulta casi imposible y toda el agua que avanza debe retroceder completamente. Al aumentar la altura de las olas se produce un retroceso. cuanto mayor sea el tamaño del grano más empinada será la pendiente. de ahí el nombre de dicho perfil. La línea de costa retrocede produciendose una falsa erosión de la playa seca. este perfil se denomina de las siguientes formas: PERFIL DE SEA PERFIL DE TEMPORALES PERFIL DE BARRA PERFIL DE INVIERNO PERFIL DISIPATIVO Laboratorio de Puertos y Costas . generandose una mayor turbulencia cuando esta agua en retroceso se encuentra con el siguiente seno. En época de temporales la situación cambia radicalmente. hacia mar abierto. Se producen grandes fuerzas erosivas en el sedimento cercano a la base de la playa. alargándose. esta barra tiene un efecto de defensa ya que disipa energía y evita la erosión completa de la playa. al ser las olas más grandes. se producen otros que ayudan a la configuración del perfil de equilibrio en temporales: En la playa sumergida ante mayores energías y mayores velocidades del fondo. este perfil se denomina de las siguientes formas: PERFIL DE SWELL PERFIL DE CLAMAS PERFIL DE BERMA PERFIL DE VERANO PERFIL REFLEJANTE Además del efecto de formación de la barra. En el estrán se produce una disminución de la pendiente. de forma que los materiales más finos tienden a situarse en el arranque de la playa sumergida. que esta casi en suspensión debido a la corriente de agua de retorno al mar. cuando vuelve el período de calmas.2 Planta de las formas costeras El estudio de las corrientes longitudinales es el más importante para analizar la evolución de grandes tramos litorales. o temporales. Una zona intermedia cuya forma es la de la espiral logarítmica. ensayos en modelo reducido. o conocer como han actuado o actuan. Se comprende ahora que al hablar de variaciones de la línea de costa. Algunas evoluciones pueden explicarse considerando la tensión de radiación asociada al oleaje. y llego a la conclusión de que la línea de costa tiene tres distintas zonas de curvatura: A lo largo del año medio el perfil transversal de equilibrio sufre diversas modificaciones en respuesta a los diversos oleajes que inciden sobre la costa. difracción. hacer una prognosis teórica. obras exentas. aportaciones de arena. dragados.. RICHARD SILVESTER se baso en ensayos en modelo reducido. 17. . y no a procesos de acreción o erosión. o. Por ello al hablar de movimientos transversales no podemos hablar de erosiones o acreciones en playa. y otras causas pueden modificar la planta de las playas hasta aproximarse. modelos matemáticos. había que tener cuidado de conocer cuando se realizo el levantamiento de la costa. Para conocer el resultado final. Para evaluar el posible resultado es conveniente recordar que las zonas con corrientes de mayor intensidad tenderán Laboratorio de Puertos y Costas Una sección circular a sotamar del saliente más alto respecto al frente del oleaje. que es erosionado de la playa seca en temporales y es depositado formando la barra. que analizaremos posteriormente.Dinámica Litoral 365 366 Puertos y Costas a erosionar y dejar sólo los sedimentos de mayor tamaño. refracción. a funciones complejas del tipo espiral logaritmica. espigones. el material de la barra vuelve a formar la berma. bien. existiendo una serie de fenómenos litorales que pueden cambiar sustancialmente las características locales de la playa. ya que el material. constituyen una serie de actuaciones locales que producen respuestas locales que podemos desear predecir. corrientes de Iribarren. por lo general. La reflexión. mientras que las zonas de reducción de corriente produce depósitos. podemos recurrir a modelos analíticos. o tramo de costa. o basarse en la experiencia en tramos similares. pasándose así de un perfil de verano. dado que según estemos en verano o invierno. o calmas. Un segmento tangente al anterior que llega hasta el saliente más bajo. etc. sin embargo en ocasiones interesa conocer la evolución de pequeños tramos de costa. En la figura se describen algunas corrientes locales generadas por el oleaje y que pueden afectar el flujo de sedimentos. a un perfil de invierno. la línea de costa habrá retrocedido o avanzado como respuesta a la acción erosiva o sedimentaria del oleaje. que estudiaban la forma de la línea de costa entre dos salientes.8. la evolución de una playa. en ocasiones. Laboratorio de Puertos y Costas . y partiendo de la espiral logarítmica del proceso de vaciado. puede decirse que para oleajes frontales o como máximo hasta 300 a la derecha. establece los procesos de llenado y vaciado de playas según tres postulados. Relación entre R2/R1 y el ángulo tangente Relación entre R2/R1 y la dirección del oleaje. y define el llamado Compás de Playas que determina la evolución de la línea de costa. Si el oleaje viene por la izquierda. a la playa no le sucede nada y la arena no será sacada de la misma.Dinámica Litoral 367 368 Puertos y Costas La ecuación de la espiral logarítmica es: R 2 = θ cotα e R1 En esta ecuación R2 y R1 son los radios que forman el ángulo θ 6 entre si. ha dado ajustes muy buenos. es decir la relación entre muesca y anchura de la bahía. (Las curvas 450 y 300 se han desplazado del origen) Parámetros de forma según la oblicuidad del oleaje. y α 7 es el ángulo constante que forman los radios con las tangentes de la curva. y el ángulo β de aproximación del oleaje. como en el caso de los hemitómbolos de los puertos deportivos de Comarruga. como compás de playas. como el de la figura. así como relación entre estos dos últimos. La espiral logarítmica definida es: ρ = eθ ·tan 30 º su aplicación. Aunque parece que basta con conocer θ y α para definir la forma de la bahía. CARLOS GARAU basándose en estudios sobre costas. principalmente catalanas. En la serie de gráficos expuestos vemos las relaciones entre R2/R1 y el valor de α . Analizando el caso de un tómbolo. es difícil a veces el situar la curva. De acuerdo con esto se expone la relación entre el ángulo de incidencia del oleaje y la relación entre a y b. y transporta arena comenzara la fase de llenado por onda circular. o las playas de Torrenostra y Sur de Oropesa.