Hidrodinámica de arrecifes artificiales para la práctica de surf

Abstract

El aumento del número de personas que cada año se animan a practicar surf motiva a investigar sobre la construcción de arrecifes artificiales, buscando reproducir las características idóneas que presentan aquellas playas óptimas para la práctica de este deporte. Esto ha motivado estudios anteriores en los que se ha investigado sobre la viabilidad y el impacto en la surfeabilidad que conlleva la construcción de un arrecife artificial en la costa de Conil de la Frontera (Cádiz). A lo largo del presente Trabajo Fin de Máster se han estudiado, mediante el modelo numérico Delft3D, las consecuencias que acarrea la construcción de un arrecife artificial de características idóneas para la práctica de surf en dicho emplazamiento en términos de hidrodinámica y morfodinámica; mediante el análisis comparativo de 2 escenarios: Escenario 0 (sin arrecife) y Escenario 1 (con arrecife). Para ello, se han simulado 2 combinaciones de oleaje con objeto de identificar los cambios que el arrecife provoca en las siguientes variables: altura de ola, posición de la línea de costa, forma del perfil transversal de playa, variación de la batimetría (erosión/sedimentación), corrientes y nivel del mar. Así mismo, los diferentes oleajes simulados son: una tormenta de periodo de retorno igual a 25 años procedente de la dirección más desfavorable y aquel oleaje con la probabilidad mayor de ocurrencia para el emplazamiento analizado. Se ha concluido que, bajo la incidencia de un oleaje con la mayor probabilidad de producirse en la costa de Conil de la Frontera, el arrecife artificial presenta un efecto positivo sobre el emplazamiento donde se ubica, originando una ganancia de playa seca en su parte posterior, una disminución de la altura de ola sobre éste y una reducción de la velocidad que lleva la corriente longitudinal favoreciendo el baño en la zona. Sin embargo, ante la presencia de un temporal, se produce el efecto adverso: gran erosión en la parte derecha de éste como consecuencia del aumento de la altura de ola que origina, así como una mayor velocidad de la corriente que pueden llegar a comprometer la seguridad del baño. Finalmente, se han expuesto una serie de recomendaciones a tener en cuenta tanto durante la proyección del arrecife como tras la construcción de éste.

The increase in the number of people who are encouraged to surf every year motivates Engineers to investigate on the design and construction of artificial reefs; searching the ideal characteristics of optimal beaches for the practice of this sport. That motivaed previous studies in which the feasibility and impact on surfing that entails the construction of an artificial reef on the coast of Conil de la Frontera (Cádiz) were analized. In this MsC Thesis, the consequences of the construction of an artificial reef with ideal characteristics for the practice of surfing in this location in terms of hydrodynamics and morphodynamics have been studied using the numerical model Delft3D; through the comparative analysis of 2 scenarios: Scenario 0 (without reef) and Scenario 1 (with reef). For this, 2 wave combinations have been simulated in order to identify the changes that the reef causes in the following variables: wave height, coastline position, transverse beach profile shape, variation of the bathymetry (erosion / sedimentation), currents and water level. Likewise, the different simulated waves are: a storm with a return period equal to 25 years from the most unfavorable direction and the wave conditions with the highest probability of occurrence for the analyzed site. In conclusion, under the incidence of a wave with the highest probability of occurring on the coast of Conil de la Frontera, the artificial reef has a positive effect on the site where it is located, causing a dry beach gain on its backwards, a decrease in the height of the wave over the reef and a reduction of the magnitude of the longitudinal current that enhances swim in the area. However, under the presence of a storm, the adverse effect occurs: great erosion on the right side of the reef as a result of the increase in wave height that originates, as well as a greater speed of the current that can compromise the swim. Finally, a series of recommendations are exposed to be considered both during the design of the reef and after its consttruction.