Modelo híbrido de propagación de oleaje

Abstract

Hoy en día, los modelos de basados en las ecuaciones de tipo Boussinesq (ETB) se han transformado en la herramienta preferida para modelar el oleaje de la zona litoral, debido a su amplio rango de aplicación y a las recientes mejoras para representar procesos no lineales y disipación por rompimiento.

Desde un punto de vista matemático, son las ecuaciones de Saint Venant (ESV) las que debieran utilizarse para modelar el oleaje cerca de la línea de costa, donde los efectos de dispersión de frecuencia son despreciables. Además, las ESV cuentan con robustos esquemas de resolución de captura de shock, que se encuentran largamente validados y son relativamente fáciles de implementar.

Dado que las ETB y ESV tienen zonas de aplicación preferentes, se ha desarrollado un modelo en volúmenes finitos con un enfoque híbrido, donde la propagación de oleaje re se resuelve con las ETB desde aguas profundas hasta la zona de surf, y luego acoplando las ESV en la zona de swash. Este trabajo presenta un método simple de comunicación entre ambos esquemas, basado en la descomposición cuasi-hiperbólica de las ETB y la resolución de un problema local de Riemann.

El modelo se verifica con oleaje regular y en la propagación de una onda solitaria sobre una playa en pendiente, para discutir finalmente sus posibles aplicaciones.