Experimental and numerical modelling of flow interaction with natural ecosystems for coastal protection

Abstract

ABSTRACT: The PhD Thesis Experimental and numerical modelling of flow interaction with natural ecosystems for coastal protection has been performed to make a step forward in the analysis of coastal protection provided by vegetation analyzing, characterizing and quantifying the capacity of these ecosystems in attenuating flow energy. In order to achieve this main objective a set of secondary objectives have been set, namely: 1) The analysis of the role of flexible vegetation on wave attenuation; 2) Quantifying coastal protection provided by real salt marsh vegetation; 3) Semi-empirical modelling of wave and current attenuation by vegetation; 4) Advanced numerical modelling of emergent rigid vegetation and 5) The analysis of field vegetation large-scale characteristics on coastal protection. The accomplishment of these objectives has been achieved along the different chapters of this thesis.

RESUMEN: La Tesis Doctoral Modelado experimental y numérico de la interacción del oleaje con ecosistemas naturales para la protección costera presenta un estudio realizado con el objetivo principal de avanzar en el análisis de la protección costera proporcionada por la vegetación a partir del análisis, caracterización y cuantificación de la capacidad que tienen estos ecosistemas en atenuar la energía de las dinámicas costeras. Para ello se cubren un conjunto de objetivos secundarios: 1) Análisis de la influencia de la flexibilidad de la vegetación en la atenuación del oleaje; 2) Cuantificación de la protección costera proporcionada por vegetación real de marisma; 3) Desarrollo de un modelo semi-empírico para la cuantificación de la disipación de energía producida por la vegetación bajo condiciones combinadas de oleaje y corriente; 4) Desarrollo de un modelo numérico de alta resolución para la caracterización de la disipación producida por vegetación rígida emergida bajo la acción del oleaje y la estimación de los esfuerzos de este en las plantas; y 5) análisis de las características del campo de vegetación en la protección proporcionada por este. Estos objetivos se han cubierto en los distintos capítulos de la tesis.