Two-dimensional modeling of hydrodynamics and sediment transport in the San Pedro tidal creek (Cadiz Bay)Morphodynamical implications

  1. CJ González 1
  2. Ó Álvarez 1
  3. J Reyes 1
  4. A Acevedo 2
  1. 1 Departamento de Física Aplicada, Universidad de Cádiz, Puerto Real, Cádiz, España.
  2. 2 Departamento de Tecnologías del Medio Ambiente, Universidad de Cádiz, Puerto Real, Cádiz, España.
Revista:
Ciencias marinas

ISSN: 0185-3880 2395-9053

Año de publicación: 2010

Volumen: 36

Número: 4

Páginas: 393-412

Tipo: Artículo

DOI: 10.7773/CM.V36I4.1624 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openAcceso abierto editor

Otras publicaciones en: Ciencias marinas

Resumen

Las características de la marea y el transporte de sedimentos en el caño de marea San Pedro (Bahía de Cádiz, España) se describen en este artículo, a través del análisis de la hidrodinámica de las principales constituyentes de marea (M2, S2, K1 y O1), mediante un modelo bidimensional verticalmente promediado, de alta resolución, no lineal, en diferencias finitas, acoplado a un modelo de transporte de sedimento en suspensión. Los resultados muestran una clara predominancia de la marea semidiurna, que representa más del 95% de la energía total del sistema y genera velocidades de corriente por encima de 1 m s-1 en algunas zonas. Las asimetrías de corriente que se obtienen, asociadas a los efectos de interacción no lineal, muestran una tendencia neta a provocar llenantes más intensas que las vaciantes en todas las áreas del caño excepto en su desembocadura, que presenta patrones de asimetría influidos por las características morfobatimétricas. En estas zonas, las asimetrías locales están claramente correlacionadas con el transporte neto de sedimento a lo largo del curso y sugieren la actual evolución del caño y la ausencia de equilibrio morfodinámico, después de diferentes intervenciones antrópicas que han modificado su configuración natural.

Referencias bibliográficas

  • Aboitiz, A,Tejedor, B,Fragela, . (1999).
  • Aldridge, J. (1997). Hydrodynamic model predictions of tidal asymmetry and observed sediment transport paths in Morecambe Bay. Estuar Coast. Shelf Sci. 44. 139
  • Álvarez, . (1999). Simulación numérica de la dinámica de marea en la Bahía de Cádiz. Análisis de las constituyentes principales, interacción marea-brisa e influencia del sedimento en suspensión. 222
  • Álvarez, O,Izquierdo, A,Tejedor, . (1999). The influence of sediment load on tidal dynamics, a case study. Cadiz Bay. Estuar. Coast. Shelf Sci. 48. 439-450
  • Álvarez, O,Tejedor, B,Tejedor, L,Kagan, B. (2003). A note on seabreeze-induced seasonal variability in the K1 tidal constants in Cadiz Bay, Spain. Estuar. Coast. Shelf Sci. 58. 805-812
  • Aubrey, D. (1986). Physics of Shallow Estuaries and Bays. Springer Verlag. Berlin.
  • Benavente, J,Del Río, . (2006). Coastal flooding hazard related to storms and coastal evolution in Valdelagrana spit (Cadiz Bay Natural Park, SW Spain). Cont. Shelf Res. 26. 1061-1076
  • Blanton, JO,Lin, G,Elston, S. (2002). Tidal current asymmetry in shallow estuaries and tidal creeks. Cont. Shelf Res. 22. 1731-1743
  • Chadwick, DB,Largier, J. (1999). Tidal exchange at the bay-ocean boundary. J. Geophys. Res. 104. 29901-29924
  • De, la Paz M,Gómez-Parra, A,Forja, . (2008). Tidal-to-seasonal variability in the parameters of the carbonate system in a shallow tidal creek influenced by anthropogenic inputs, Río San Pedro (SW Iberian Peninsula). Cont. Shelf Res. 28. 1394-1404
  • Dronkers, . (1986). Tidal asymmetry and estuarine morphology. Neth. J. Sea Res. 20. 117-131
  • Ferrón, S,Ortega, T,Gómez-Parra, . (2007). Seasonal study of dissolved CH4, CO2 and N2O in a shallow tidal system of the Bay of Cádiz (SW Spain). J. Mar. Syst. 66. 244-257
  • Foreman, MGG,Henry, R. (1989). The harmonic analysis of tidal model time series. Adv. Water Resour. 12. 109-120
  • Friedrichs, CT,Aubrey, D. (1988). Non-linear tidal distortion in shallow well-mixed estuaries. A synthesis. Estuar. Coast. Shelf Sci. 27. 521-545
  • García, M,Parker, . (1991). Entrainment of bed sediment into suspension. J. Hydraul. Eng. 117. 414-435
  • Godin, . (1972). The Analysis of Tides. Univ. Toronto Press. Ontario.
  • Ikeda, S,Nishimura, . (1985). Bed topography in bends of sand-silt rivers. J. Hydraul. Eng. 111. 1397-1411
  • Inman, D. (1963). Submarine Geology. Harper International. New York.
  • Kagan, BA,Álvarez, O,Izquierdo, . (2003). Weak wave/tide interaction in suspended sediment-stratified flow. A case study. Estuar. Coast. Shelf Sci. 56. 989-1000
  • Kagan, BA,Álvarez, O,Izquierdo, . (2005). Weak wind-wave/tide interaction over fixed and moveable bottoms. A formulation and some preliminary results. Cont. Shelf Res. 25. 753-773
  • Martínez, del Pozo JA,Anfuso, G,Gracia, F. (2001). Recent evolution of a tidal delta in Cadiz Bay (SW Spain) due to human interventions. MEDCOAST'01 Proc. Fifth International Conference on the Mediterranean Coastal Environment. Hammamet. 23-27 October 2001.
  • Parker, . (1978). Self-formed straight rivers with equilibrium banks and mobile bed: Part 2: The gravel river. J. Fluid Mech. 89. 127-146
  • Schramkowski, GP,Schuttelaars, HM,De Swart, H. (2002). The effect of geometry and bottom friction on local bed forms in a tidal embayment. Cont. Shelf Res. 22. 1821-1833
  • Smith, JD,McLean, S. (1977). Spatially averaged flow over a wavy surface. J. Geophys. Res. 82. 1735-1746
  • Soulsby, RL,Wainwright, BLS. (1987). A criterion for the effect of suspended sediment on near-bottom velocity profiles. J. Hydraul. Res. 25. 341-355
  • Speer, PE,Aubrey, D. (1985). A study of non-linear tidal propagation in shallow inlet/estuarine systems. Part II: theory. Estuar. Coast. Shelf Sci. 21. 207-224
  • Speer, PE,Aubrey, D,Friedrichs, . (1991). Tidal Hydrodynamics. John Wiley. New York.
  • Van Dongeren, AR,De Vriend, H. (1994). A model of morphological behaviour of tidal basins. Coast. Eng. 22. 287-310
  • Van Maren, D. (2007). Water and sediment dynamics in the Red River mouth and adjacent coastal zone. J. Asian Earth Sci. 29. 508-522
  • Van Rijn, L. (1984). Sediment transport Part I: Bed load transport. J. Hydraul. Eng. 110. 1431-1456
  • Vidal, J,Tejedor, . (2005). Study of the dynamic behaviour of the Sancti Petri channel, southwest coast of Spain. Cienc. Mar. 31. 617-626