Unidad Fisiográfica y Transporte Litoral

Se denomina unidad fisiográfica independiente a aquella porción o tramo de costa donde discurre continuamente el transporte sólido litoral longitudinal; esto es, el tramo de costa comprendido entre dos barreras totales al paso de sedimentos.

Los sedimentos se mueven a lo largo de la costa debido a la acción directa del oleaje y las corrientes (dinámica litoral), formando diversas estructuras costeras.

Sin embargo, esta corriente sedimentaria no es continua a lo largo de toda la costa. Existirá en aquellos lugares del litoral donde se den las condiciones de compatibilidad entre la geografía y el clima marítimo, interrumpiéndose en puntos donde estas condiciones son incompatibles debido a accidentes geográficos, sombras marítimas, etc. En estos puntos, el transporte longitudinal de sedimentos se detiene.

Diferencias entre Formas Costeras Comunes

Marisma vs. Marjal

• Marisma: Terreno pantanoso, formado por la sedimentación de arenas y limos, que se encuentra al abrigo de una estructura geomorfológica costera y está conectado con el mar. Se ve afectado por las mareas.
• Marjal: Zona inundable que, a diferencia de la marisma, no está conectada directamente con el mar. El origen de sus aguas puede ser diverso (fluvial, subterráneo). La diferencia clave es que la marisma está en una zona con influencia de mareas, mientras que el marjal no.

Flecha Litoral vs. Cordón Litoral

• Flecha litoral: Es una lengua de arena que se forma cuando el transporte de sedimentos por la deriva litoral es interceptado o su movimiento se ve dificultado por un obstáculo (natural o artificial). Desde el punto de vista de su generación, pueden distinguirse dos tipos:
  • Las asociadas a la desembocadura de un cauce fluvial.
  • Las que se forman como consecuencia de un obstáculo que altera la línea de costa.
• Cordón litoral: Aunque su aspecto puede ser similar al de una flecha, su origen es diferente. Se produce por la acumulación de material en la barra litoral, que es un montículo de arena submarino paralelo a la costa. Esta barra se forma por la acumulación de sedimento transportado por el oleaje. Cuando esta barra emerge por encima del nivel del agua, se convierte en un cordón litoral. Actúa como una barrera de protección para la playa, especialmente durante el invierno.

Fuentes y Sumideros de Sedimentos

Fuentes de Sedimentos

Son los lugares de la costa que proveen de material a la corriente litoral para su transporte. Se clasifican en:

• Origen fluvial: Ríos, arroyos, etc., que vierten directamente su carga sólida al mar. Este sedimento se incorpora seguidamente al transporte litoral para su distribución.
• Formaciones costeras: Erosión de deltas, playas, acantilados, arrecifes, etc., que pueden tener un origen terrestre, marino, biológico o humano.

Sumideros de Sedimentos

Son los lugares de la costa donde los sedimentos quedan retenidos, sin poder incorporarse o continuar en el transporte litoral.

Sumideros Naturales

• Accidentes geomorfológicos: Entrantes naturales del mar en la tierra (bahías, estuarios, rías) o salientes de tierra que interrumpen el transporte (tómbolos, cabos).
• Accidentes del fondo marino: Zonas con fuertes caídas de profundidad, como los cañones submarinos, donde el sedimento se pierde hacia aguas profundas.

Sumideros Artificiales

Están formados por obras marítimas que:

• Frenan y retienen el material: Espigones, diques de abrigo, etc.
• Forman concavidades artificiales: Puertos y dársenas que absorben el material transportado a lo largo de la costa.

Variación del Perfil de Playa

El perfil de una playa varía significativamente en respuesta a las condiciones del oleaje, especialmente tras un temporal. En mares con mareas, el punto de rotura del oleaje cambia constantemente con el nivel del mar, lo que complica la formación de un perfil único. Los dos perfiles extremos son:

Perfil de Barra (Temporal o Invierno)

El perfil de barra se forma por el transporte transversal del sedimento desde la playa seca y la zona de aguas someras hacia zonas de mayor profundidad, cerca del punto de rotura del oleaje. Este proceso es una reacción típica a la alta energía de las olas durante un temporal. La playa adquiere una forma más suave y disipativa, con una barra submarina, que ayuda a disipar la energía del oleaje antes de que llegue a la orilla.

Perfil de Escalón (Bonanza o Verano)

El perfil de escalón se forma durante periodos de oleaje de baja energía. El material es transportado desde profundidades medias hacia la orilla, acumulándose en la playa seca y formando un perfil más empinado o reflectivo, a menudo con un escalón pronunciado en la orilla. Este perfil no necesita disipar tanta energía.

Variables en la Fórmula del CERC

La fórmula del CERC (Coastal Engineering Research Center) para el cálculo del transporte sólido litoral depende de varias variables clave:

• ρ_s: Densidad del sedimento.
• ρ: Densidad del agua.
• p: Porosidad del sedimento (la fórmula usa el factor 1-p).
• P_l: Flujo de energía del oleaje a lo largo de la costa (componente longshore del flujo de energía).
• K: Coeficiente empírico adimensional.

Tipos de Playas según su Geometría

• Playa Completa: Aquella en la que el movimiento del sedimento es libre a lo largo de todo el perfil transversal.
• Playa Sustentada: Aquella en la que el movimiento del sedimento está limitado en su parte inferior por un sustrato rocoso o una estructura.
• Playa Apoyada: Se forma apoyada en una singularidad geométrica positiva, como un cabo o un espigón, que actúa como punto de anclaje.

Análisis Granulométrico de Sedimentos

Percentil D_i o φ_i

El percentil D_i se define como el diámetro de partícula para el cual el i% en peso de la muestra está compuesto por partículas de menor tamaño. Por ejemplo, el D₅₀ es la mediana del tamaño de grano. La escala φ (phi) es una transformación logarítmica del diámetro (D) para facilitar el análisis estadístico: φ = -log₂(D).

Curtosis o Apuntamiento

La curtosis (o apuntamiento) es un parámetro estadístico que describe la forma de la curva de distribución de tamaños de grano. Una curtosis muy alta (distribución leptocúrtica) indica que los tamaños de grano están muy concentrados alrededor de la media, con colas muy delgadas. Esto significa que la muestra es muy homogénea en tamaño (muy bien seleccionada).

Modos de Fallo en Estructuras Costeras

Las estructuras marítimas, como los diques de abrigo, pueden fallar de diversas maneras:

• Modo de fallo instantáneo por acción de la ola máxima sobre el monolito.
• Modo de fallo instantáneo por acción de la ola máxima sobre el espaldón (relativamente escaso debido al proceso constructivo).
• Modo de fallo operacional hidráulico por rebase sobre el espaldón.
• Modo de fallo operacional hidráulico por reflexión, causando agitación interior en el antepuerto, canal de enfilación y dársenas.
• Modo de fallo flexible por deformación acumulativa y colapso del cimiento.
• Modo de fallo deformable por socavación acumulativa en la berma.
• Modo de fallo en la berma por cota elevada, funcionando como un dique horizontal compuesto.
• Modo de fallo por hincamiento del monolito sobre la cimentación de apoyo (debido a un exceso de presión).
• Fallo global de la cimentación (a corto o largo plazo).
• Otros modos de fallo derivados e interconectados de los anteriores.