Análisis de la inundación por eventos extremos del sistema de playas Somo-Loredo

Este informe presenta el análisis de la inundación por eventos extremos del sistema de playas Somo-Loredo, en Cantabria, España. El objetivo general es crear mapas de inundación a partir de la propagación de estados de mar basados sobre máximos anuales del nivel total del mar. Este nivel se calcula como la suma de la marea astronómica, la marea meteorológica y el run-up, obtenido al inicio con la fórmula de Stockdon et al. (2006). El estudio sigue con la identificación de los máximos anuales del nivel total del mar con el software Ameva del IHCantabria. Obtenemos 61 máximos que transformamos en 61 estados de mar, utilizados en el modelo de propagación SWAN, para obtener las condiciones de mar cerca de la playa estudiada. Cada estado de mar tiene un cierto número de variables, como la altura de ola significante, el periodo medio, la marea astronómica, la velocidad del viento y las direcciones de olas y de viento. El modelo SWAN requiere una malla general, que incluye toda la topobatimetria, y una malla de detalle, que se focaliza sobre la playa. En salida, disponemos 23 puntos a lo largo de la playa para obtener las nuevas condiciones de mar. En estas condiciones, tenemos nuevos valores de altura de ola significante y de periodo medio por ejemplo. Desde aquí, se puede calcular el run-up, pero no podemos utilizar más la fórmula de Stockdon et al porque no estamos en profundidades indefinidas. Entonces vamos a probar tres otras fórmulas, de Hunt (1959), de Nielsen y Hanslow (1991) y de Bowen et al. (1968). Con el análisis de los resultados de run-up aparece una gran variabilidad entre las fórmulas. Después del run-up, calculamos el nuevo nivel total de mar y este nivel sirve para la creación de mapas de inundación que obtenemos con una metodología de tipo “bathtub”. Como conclusiones, observamos niveles más importantes con las fórmulas de run-up de Nielsen y Hanslow y de Bowen et al. Eso puede significar que la fórmula de Hunt subestima los valores de run-up o que las dos otras los sobreestima. Además, vemos que niveles del orden de 4 o 5 metros pueden generar fuertes inundaciones en los pueblos de Somo (al oeste) y Loredo. Por fin, se recomienda hacer otro análisis, cambiando tres cosas. En primer lugar, sería interesante incluir un estudio de los periodos de retorno de eventos extremos y generar mapas de inundación con diferentes periodos de retorno. Además, un estudio del run-up en campo o en laboratorio permitiría no tener dudas sobre la fórmula de run-up adecuada en este caso. Finalmente, habría que estudiar la inundación con la variación de alturas de olas que existe a lo largo de la playa, entre los puntos de salida del modelo. Este estudio da un primer enfoque del problema de inundación en el sistema de playas Somo-Loredo y constituye el primer paso para un estudio del riesgo por inundación en la región.ABSTRACT: This document presents the extreme events flooding analysis of Somo-Loredo (Cantabria, Spain) beaches system. The main objective is to create flooding maps from the propagation of sea states based on annual total sea water level maximums. This level is defined as the sum of astronomical tide, storm surge and run-up, obtained thanks to the Stockdon et al. (2006) formula. The study continues with the identification of annual maximums of the total sea water level, with the software Ameva, from IHCantabria. We get 61 maximums that we transform into 61 sea states, used in the propagation model SWAN, so as to get sea conditions next to the studied beach. Every single sea state has a certain number of variables, like significant wave height, average period, astronomical tide, wind speed, wind direction and wave direction. The SWAN model requires a general mesh, including all the topobathymetryn and a mesh detail that focuses on the beach. In output, we have 23 points along the beach to get new sea conditions. In these conditions, we have new values such as significant wave height and average period. From there, we can calculate el run-up but we can’t use the Stockdon formula considering we are not in deep water anymore. Therefore we will try three other formulas, of Hunt (1959), Nielsen and Hanslow (1991) and Bowen et al. (1968). With the run-up results analysis, we will be able to see the variability of the formulas. After the run-up, we calculate the new total sea water level, used to generate flooding maps that we get with a “bathtub” methodology. To conclude, we observe more important levels with the Nielsen and Hanslow and Bowen et al. run-up formulas. This can mean that the Hunt formula underestimates the run-up values or that the two others overestimate those values. Furthermore, we see that the levels in the order of 4 or 5 meters can generate strong flooding in Somo and Loredo regions. Finally, we could do three steps to improve this study. First of all, it would be interesting to include a study of the extreme events return periods and generate flooding maps with different return periods. Then, a study of the run-up in field or laboratory would remove the doubts about the appropriate run-up formula in this case. At last, we should study the flooding with the waves heights variations that exists along the beach, between the output points of the model. This study gives a first approach of the flooding problem of the Somo-Loredo’s beaches system and constitutes the first step in a study of flood risk in the region.Máster en Ingeniería de Costas y puerto