Nonlinear Modelling of surf zone morphodynamical instabilities

Résumé

Esta tesis se dedica en un estudio de estabilidad no lineal de la morfodinàmica de la zona de rompientes de playas de arena. El modelo numérico MORFO55 resuelve las ecuaciones de aguas someras no lineales para la hidrodinámica y actualiza la topografía a partir del transporte de sedimento. En primer lugar, se aplica en el caso de playas complejas longitudinalmente no uniformes con objeto de probar sus distintas formulaciones. En secundo lugar, se usa para estudiar la generación de estructuras rítmicas en playas longitudinalmente uniformes. Entre estos patrones se distinguen las barras transversales y oblicuas, las barras crescenticas y los sistemas de barras/surcos (ridges/runnels). La hipótesis de que emergen a partir de inestabilidades internas del acoplamiento entre la topografía y la hidrodinámica se investiga. Los estudios previos de modelización numérica se limitaban a las etapas iniciales de la generación de las barras. En particular, mostraban que las barras transversales y oblicuas pueden formarse en playas planas mientras que las barras crecenticas aparecen en playas con barra. La formación de los sistemas de barras/surcos se explica con modelos conceptuales de la observación mediante satélite según los cuales emergerán a partir de la deformación de la barra intermareal. Esta tesis estudia el régimen no lineal de la evolución de todos estos sistemas. Particularmente se obtiene un estado 'nal de equilibrio. Los resultados generales coinciden cualitativamente con las barras observadas en la naturaleza. Se da una interpretación física de la formación, de la evolución y de la saturación del crecimiento de las barras. -------------------------------