Ingeniería costera

La ingeniería costera es una rama de la ingeniería civil que se ocupa de las demandas específicas que plantea la construcción en la costa o cerca de ella , así como del desarrollo de la costa misma.

El impacto hidrodinámico , especialmente de las olas , las mareas , las mareas de tormenta y los tsunamis y (a menudo) el duro entorno del agua salada del mar son desafíos típicos para el ingeniero costero, al igual que los cambios morfodinámicos de la topografía costera, causados ​​tanto por el desarrollo autónomo del sistema como por cambios provocados por el hombre. Las áreas de interés en la ingeniería costera incluyen las costas de los océanos , mares , mares marginales , estuarios y grandes lagos.

Además del diseño, la construcción y el mantenimiento de las estructuras costeras , los ingenieros costeros suelen participar de manera interdisciplinaria en la gestión integrada de las zonas costeras , también debido a su conocimiento específico de la hidrodinámica y la morfodinámica del sistema costero. Esto puede incluir el suministro de información y tecnología para, por ejemplo, la evaluación del impacto ambiental , el desarrollo portuario , las estrategias de defensa costera, la recuperación de tierras , los parques eólicos marinos y otras instalaciones de producción de energía, etc.

El ambiente costero produce desafíos específicos para esta rama de la ingeniería: olas, mareas ciclónicas, mareas, tsunamis, cambios en el nivel del mar , el agua del mar y el ecosistema marino .

En la mayoría de los casos, en los proyectos de ingeniería costera se necesitan condiciones meteorológicas y oceánicas : viento local y clima de olas, así como estadísticas e información sobre otras magnitudes hidrodinámicas de interés. Además, la batimetría y los cambios morfológicos son de interés directo. En el caso de los estudios de transporte de sedimentos y cambios morfológicos, se necesitan propiedades relevantes de los sedimentos del fondo marino, el agua y las propiedades del ecosistema.

La aparición de fenómenos ondulatorios (como olas marinas, oleajes, mareas y tsunamis) requiere conocimientos de ingeniería sobre su física, así como modelos: tanto numéricos como físicos . Las prácticas de la ingeniería costera actual se basan cada vez más en modelos verificados y validados mediante datos experimentales.

Además de las transformaciones de las olas en sí, en el caso de las olas que llegan desde aguas profundas a aguas costeras poco profundas y zonas de rompientes , los efectos de las olas son importantes. Estos efectos incluyen:

• La carga de las olas sobre estructuras costeras como rompeolas , espigones , embarcaderos , malecones y diques.
• Corrientes inducidas por las olas, como la corriente longitudinal en la zona de rompientes, las corrientes de resaca y la deriva de Stokes , que afectan el transporte de sedimentos y la morfodinámica.
• Agitación de las olas en los puertos, lo que puede provocar tiempos de inactividad en los mismos
• desbordamiento de olas sobre malecones y diques, lo que puede, por ejemplo, amenazar la estabilidad de un dique

La ingeniería costera se lleva a cabo en la interfaz entre la tierra y el agua o cerca de ella. Por lo tanto, una parte importante de la ingeniería costera implica la construcción submarina, en particular para las cimentaciones. Los rompeolas, los diques marinos, las estructuras portuarias como embarcaderos, muelles y diques, puentes, túneles, emisarios y calzadas suelen implicar trabajos submarinos.

En las últimas décadas, los ingenieros costeros han favorecido las soluciones no estructurales, que evitan los impactos adversos que suelen causar las estructuras, como los diques, los mamparos, los embarcaderos, etc. Estas soluciones incluyen la regeneración de playas , la restauración/creación de pantanos y la restauración del hábitat. Más recientemente, el uso beneficioso del material de dragado, que utiliza material dragado para el mantenimiento de la navegación para regenerar playas y restaurar humedales . El uso beneficioso también se emplea para aumentar la elevación de las plataformas de los pantanos en un intento de adaptarse al aumento del nivel del mar.

La gestión regional de sedimentos también se ha convertido en una estrategia central para los profesionales costeros. Básicamente, se utilizan fuentes de sedimentos cercanas a la costa y el conocimiento de la morfología costera para identificar qué características de acreción se pueden aprovechar para reforzar las áreas de erosión, sabiendo que el material extraído seguirá acumulándose. Una opción común de gestión regional de sedimentos es dragar los bancos de arena de reflujo y de inundación para alimentar las playas.

Tanto el uso beneficioso como la gestión regional de sedimentos reconocen la escasez de recursos materiales en alta mar y en las tierras altas.