SIMULACION NUMERICA DE LOS PROCESOS
SEDIMENTARIOS EN LA PLAYA DE SARDINA
DEL NORTE (GRAN CANARIA, ESPANA)
J.
M a r t í n e z , A. Santana, J.M.
Pacheco, E. M e l i h y D. CasasFacultad de Ciencias del mar.
Campus Universitario de Tafira
Código Postal 35017
Las
Palmas de Gran Canaria
ESPA NA
RESUMEN
Los b a l a n c e s s e d i m e n t a r i o s de l a Playa a r e n o s a de S a r d i n a d e l Norte han s i d o modelizados, en t r a b a j o s a n t e r i o r e s , mediante una ecuacidn d i f e r e n c i a l , con un termino l o g i s t i c o y o t r o d e s a t u r a c i b n . E l modelo p e r m i t i d un a j u s t e empírico a c e p t a b l e d e l comportamiento d e l a P l a y a .
En e l p r e s e n t e t r a b a j o ,
se
propone mejorar e l a j u s t e , con l a s u s t i t u c i d n d e l termino de s a t u r a c i ó n p o r o t r o , que r e p r e s e n t a una funcidn de impulsos, c o r r e s p o n d i e n t e s a l a s o c u r r e n c i a s de temporales e r o s i v o s en l a playa.ESCENARIO GEOGRAPICO DE LA PLAYA EN ESTUDIO E INTERES DE LA
SIMULACION
La Playa de S a r d i n a d e l Norte e s t d s i t u a d a a l NW d e l a I s l a de Gran Canaria ( f i g u r a 1 ) . Define un ambiente s e d i m e n t a r i o a r e n o s o en b o l s i l l o , de acuerdo con l a C l a s i f i c a c i ó n Genetica de Sudrez Bores
( 1978 ) Las dimensiones d e l a p l a y a s e c a
-
i n t e r m a r e a l sonJ.
Martínez
etal.
1133El interés que tiene la simulación de los procesos sedimentarios,
en una playa arenosa, se sintetiza como sigue :
La información que da los pardmetros de un oleaje se puede
utilizar como "input", en el mecanismo de simulación, para predecir la evolución, al menos a corto plazo, de cubicajes de dridos.
Estas predicciones son necesarias para la redacción de proyectos de optimización de playas, sobre todo si son turísticas o soportan, en gran medida, el esparcimiento de los lugareños.
Todo esto se deberd considerar en la toma de decisiones, respecto a la ordenación, planificación y manejo de un entorno litoral.
METODOLOGIA
Para el desarrollo del trabajo, se han seguido las siguientes
técnicas :
-
Cdlculo y andlisis estadístico de cubicajes mensuales de arena,en el estrdn. Se emplea el procedimiento descrito por Martínez et al. (1987).
-
Análisis estadístico del clima marítimo, con datos de la boyade Las Palmas y de mapas de oleajes.
-
Simulación de variables aleatorias.RESULTADOS DISCUSION
De la tabla 1, se deducen las premisas de partida, a tener en cuenta en la simulación. Varias de estas estdn condicionadas por la localización y orientación geogrdfica de la Playa.
El conjunto de premisas se enuncia como siguen :
1. En la evolución de los procesos sedimentarios, las pérdidas
1134
FLUIDOS
con "impulsos". Estos dependen :
-
d e l a d i r e c c i ó n d e l o l e a j e i n c i d e n t e ,-
y d e l a e n e r g í a ( a l t u r a ) d e l mismo.En g e n e r a l , l a s p é r d i d a s s e asocian a o l e a j e s d e l SW
-
W-
NW, con a l t u r a s d e que s u e l e n s u p e r a r l o s dos metros ( temporales ) .La f i g u r a 2 recoge l a evolucidn de l a s a c r e c i o n e s s e d i m e n t a r i a s d e campañas precedentes y l a s e r i e d e e s t o s impulsos.
f r e n t e a l a s a c r e c i o n e s s e d i m e n t a r i a s d e campañas precedentes.
2 . Los temporales e r o s i v o s t i e n e n l u g a r e n t r e l o s meses de
o c t u b r e a f e b r e r o ( meses d e e r o s i ó n ) . Con s e r i e s temporales d e d a t o s ,
mas
s i g n i f i c a t i v a s , s e d e l i m i t a r í a n , en e l tiempo, d e forma más p r e c i s a , l a s p r o b a b i l i d a d e s de p r e s e n t a c i ó n de e s t a s s i t u a c i o n e s .3. Se observa que e l número de temporales e r o s i v o s e s pequeño : 1
6 2 por año.
4 . Se a p r e c i a que s i l a Playa t i e n e poca a r e n a , e l temporal, por f u e r t e que s e a , e r o s i o n a poco. En cambio,hay buenas d i s p o n i b i l i d a d e s d e a r e n a , aumenta l a t e n d e n c i a a l a s p é r d i d a s s e d i m e n t a r i a s , i n c l u s o con temporales d é b i l e s .
La f i g u r a 3 muestra e s t a s t e n d e n c i a s en l o s balances s e d i m e n t a r i o s .
5 . Tras l a s p é r d i d a s de a r e n a , vienen l a s recuperaciones
( a c r e c i o n e s s e d i m e n t a r i a s ) . E s t a s son r e l a t i v a m e n t e r a p i d a s y s e a j u s t a n a evoluciones l o g í s t i c a s ( H a r t i n e z e t a l . , 1 9 9 2 ) .
6 . Por l o g e n e r a l , o l e a j e s d e l N
-
NE f a c i l i t a n l a recuperación s e d i m e n t a r i a .Cuando e s t o s o l e a j e s no son muy f u e r t e s , pero s i prolongados en e l tiempo, s e puede l l e g a r , i n c l u s o , a l a h i p e r
-
e s t a b i l i d a d1136
FLUIDOS
Numero de dias Pigura 2 Figura 3 600 400 200 325 - n/wl.
r I n w t o a de cubiujma O A i t d#aífiutin ~ 300 275 ... ... ... *.." ...-... -.,, -.,.... ... ?-
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-m: A . -400 -600 -800J.
Martínez
etal.
1137 En l a s i m u l a c i ó n d e l a evolución d e l c u b i c a j e , s e c o n s i d e r a l a ecuación completa : donde : V ( t ) = Volumen en e l i n s t a n t e t . V = Volumen d e e q u i l i b r i o . qa
=
Pardmetro que depende d e l a velocidad d e recuperación de l a Playa, después de haber perdido SU a r e n a .t u = I n s t a n t e d e l último temporal, a n t e r i o r a t , que implique p é r d i d a s s i g n i f i c a t i v a s d e a r e n a s . De hecho, l a expresión : v a l e O en t
=
t u , e s t o e s , e l último temporal d e j ó l a Playa en minimos s e d i m e n t a r i o s . La unidad t ( tiempo A p a r t i r de l o s d a t o s s e mide en d i a s .d e campo, s e ha estimado que :
a = 1.086 días-'
E l término :
e s p o s i t i v o para t mayor que tu, y siempre c r e c e , ya que s u d e r i v a d a :
-a ( t - t u )
a V e
.q
es mayor que cero, y tiende asintóticamente a V
.
Se puede.q considerar como próximo a una curva logística.
El término d ( t ) corresponde a una función de "impulso", que
representa los temporales erosivos fuertes. Estos impulsos
describen unas drásticas caidas de los valores de los cubicajes sedimentarios. Desde sus mínimos se inician las recuperaciones "logisticas".
Los valores de 8 ( t ) siguen una distribución normal. Para esta Playa en concreto, y a partir de las observaciones disponibles, se
3
estima que el valor medio es de + 3 4 0 m
,
con una desviación típica de l12m3.Los días en que ocurren temporales, que dan lugar a los impulsos, se eligen aleatoriamente, con una distribución uniforme, en los meses de erosión potencial.
El término E ( t ) :
-
Representa físicamente a las perdidas y ganancias de arenas, endependencia con otras variables oceanológicas, distintas a la
dirección de aproximación de las olas y sus energias. Aqui
quedan incluidos los efectos de la marea astronómica en los depósitos de arenas.
-
Matemáticamente describe oscilaciones aleatorias, sobre laecuación de equilibrio, que se encuentra definida por el primer término, de la ecuación completa.
Del anhlisis estadístico de la serie disponible, se ha llegado a deducir que las perdidas y ganancias de arenas, en relación con el
término E ( t ), siguen, aproximadamente, una distribución normal,
S 3
J.
Martinez
etal.
1139Si se contrastan las gráficas de las simulaciones y el
comportamiento que definen las medidas de campo, se obtiene la
figura 4. Esta permite asegurar la existencia de. un acuerdo
-
aceptable, entre las predicciones y las observaciones efectuadas, en un sub
-
ambiente intermareal de arenas.1140
FLUIDOS
La limitación la impone, bdsicamente, el tamaño de las series temporales de datos disponibles. Optimhente, se debería disponer de series temporales de 11 años, periodo de tiempo que coincide-con el de las manchas solares. Sin embargo, con series de 7 años, se obtienen ya aproximaciones aceptables.
La simulación puede mejorarse si :
a). Se descrimina como inciden los oleajes Sea y Swell, y la
marea astronómica, en los procesos intermareales de
erosión y acreción,'en las playas arenosas.
b). Y se opta por otro calendario de muestreo, para las
medidas de cubica j es intermareales. Por ejemplo, la
realización de campañas de campo, cuando se prevean
cambios significativos en los parámetros del oleaje incidente.
CONCLUSIONES
La evolución de cubicajes sedimentarios intermareales, en una playa arenosa, se puede simular con una ecuación que comprenda:
-
Un término "logísticom, para los procesos de acreción.-
Otro que represente "impulsos", para los procesos deerosión
.
-
Y un tercero de "ruidow, que englobe las restantes fuerzas que intervienen, dificilmente cuantificables.La funciones de crecimientos logisticos y de impulsos, asi como los parámetros del término de ruidos, se estiman a partir de una serie temporal de cubicajes de arena.
En la simulación, se consideran, ademds, la localización y
orientación geogrdfica de la Playa que se estudia, y el clima marítimo al que se encuentra sometida
J. Martinez
etal.
1141simuladas, concuerdan, en general, con l o s de l a s e r i e o r i g i n a l .
BIBLIOGRAPIA
MARTINEZ,
J.,
SASTRE, J., ALEHAN, G., CASTRO, J . J . 8 W T I N , A * , yROBAYNA, D. Los movimientos de l a s s u p e r f i c i e s topogrdficas en l a s playas arenosas : Metodos de i n v e s t i g a c i ó n e i n t e r p r e t a c i ó n .
Revista de Obras Públicas. J u l i o
-
Agosto. pp 469-
483. 1987.SUAREZ BORES, P. Shore C l a s s i f i c a t i o n
-
Simple forms withp r e v a i l i n g wind a c t i o n . 111 Congres I n t e r IAEG, Madrid. pp 150
