Numerical analysis of cross-shore morphodynamics in episodic events using CFD

Abstract

Beaches are highly valuable assets from an economical, social and environmental perspective, and understanding them is fundamental to develop effective strategies for coastal management. Morphodynamic processes have a fundamental role in driving the evolution of beaches, being responsible for the morphology changes associated to wave action. However, the ways in which these processes are generated are not sufficiently understood. This thesis contributes to expanding the knowledge on the interplay between hydrodynamics and morphology that bring about morphodynamic processes and what are their main drivers. To tackle this objective, a CFD numerical model for cross-shore morphodynamics is developed and validated, and results from it are used as a basis for a detailed analysis of the main cross-shore morphodynamic processes.

Las playas son entornos de alto valor económico, social y ambiental. Comprender su funcionamiento es fundamental para desarrollar estrategias de gestión efectivas. Los llamados procesos morfodinámicos juegan un papel clave en su comportamiento, dado que son los responsables de los cambios morfológicos derivados de la acción del oleaje. Sin embargo, existe una falta de conocimiento acerca de cómo éstos se producen. Esta tesis contribuye a expandir el conocimiento en estos procesos, concretamente durante la ocurrencia de eventos episódicos, analizando las interacciones entre hidrodinámica y morfología que los origina, así como sus principales condicionantes. Para ello, se desarrolla y valida un modelo numérico CFD que permite reproducir los principales procesos morfodinámicos en perfiles de playa. Los resultados obtenidos de este modelo se emplean como base para un análisis detallado de procesos morfodinámicos en perfiles de playa.