Determinación de los Procesos de Difracción y Refracción del Oleaje en la Zona de Puerto Rey (Arboletes)

Abstract

RESUMEN: Los procesos de refracción y difracción del oleaje debido a obstáculos emergidos/sumergidos modulan las condiciones de energía del oleaje cerca de la franja costera. La caracterización adecuada de los procesos de refracción y difracción son fundamentales para entender los procesos de erosión litoral. En Puerto Rey (Arboletes) existen obstáculos topobatimétricos que modifican el oleaje incidente y probablemente la franja costera. Es de gran importancia entender el comportamiento del oleaje y la influencia que estos obstáculos pueden tener en el transporte de sedimentos. Por su alcance espacial y temporal la mayoría de estos trabajos usan modelos numéricos. Este estudio busca evaluar la capacidad que tienen un modelo para representar adecuadamente los procesos de difracción y refracción del oleaje a escala fina en la zona de Puerto Rey. Con este propósito se utilizó un set de datos de oleaje medidos in situ cerca de la franja costera Puerto Rey proporcionado por el programa PIMECLA. Así como mediciones batimétricas de detalle complementadas con cartas náuticas para realizar simulaciones numéricas. Se empleó el modelo Simulating Waves Nearshore (SWAN), forzado en la frontera con espectros direccionales obtenidos de simulaciones numéricas del Caribe Colombiano con el modelo WaveWatch III. Los resultados sugieren que en la zona existen tres direcciones predominantes del oleaje, norte, noreste y noroeste, sin embargo, en cercanías de la franja costera también se presentan direcciones oeste y oeste-noroeste debido probablemente a procesos de refracción, y difracción al chocar con el obstáculo topobatimétrico. Los resultados muestran una influencia débil del obstáculo de Puerto Rey para alturas significantes menores a 1 m., por consiguiente, existe una mayor influencia de los fenómenos de difracción y refracción en la época seca, siendo más leve pero no menos importante en la época húmeda.

ABSTRACT: The processes of wave refraction and diffraction due to emerged/submerged obstacles modulate wave energy conditions near the coastal zone. Proper characterization of these refraction and diffraction processes is essential for understanding coastal erosion. In Puerto Rey, there are topobathymetric obstacles that modify incident waves and likely impact the coastal zone. Understanding wave behavior and the influence of these obstacles on sediment transport is crucial. Most studies in this area rely on numerical models due to their spatial and temporal scope. This study aims to evaluate the model’s ability to accurately represent wave diffraction and refraction processes at a fine scale in the Puerto Rey zone. We used in-situ wave data collected near the coastal fringe of Puerto Rey, provided by the PIMECLA program, along with detailed bathymetric measurements and nautical charts for numerical simulations. The Simulating Waves Nearshore (SWAN) model was forced at the boundary with directional spectra obtained from numerical simulations of the Colombian Caribbean using the WaveWatch III model. The results suggest three predominant wave directions in the area: north, northeast, and northwest. However, near the coastal fringe, west and west-northwest directions also occur, likely due to refraction and diffraction processes when encountering the topobathymetric obstacle. The findings indicate a weak influence of the Puerto Rey obstacle for significant wave heights less than 1 meter. Consequently, refraction and diffraction phenomena have a greater impact during the dry season, albeit less pronounced but still significant during the wet season.