Evaluación del transporte de sedimentos en suspensión en Bahía Colombia empleando un modelo numérico
Bahía Colombia, localizada al sur del golfo de Urabá, es un complejo estuario donde la morfodinámica es el resultado de la interacción de los ríos (Atrato, León) y las corrientes generadas por forzadores atmosféricos como los vientos. Entender la dinámica de transporte de sedimentos en esta región e...
- Autores:
-
Rivera Henao, Rafael Isaac
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2025
- Institución:
- Universidad de Antioquia
- Repositorio:
- Repositorio UdeA
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/48153
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/10495/48153
- Palabra clave:
- Hidrodinámica
Hydrodynamics
Sedimentos costeros
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Sedimentos en suspensión
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Transporte de sedimentos
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Bahía Colombia, localizada al sur del golfo de Urabá, es un complejo estuario donde la morfodinámica es el resultado de la interacción de los ríos (Atrato, León) y las corrientes generadas por forzadores atmosféricos como los vientos. Entender la dinámica de transporte de sedimentos en esta región es crítico para afrontar los cambios morfológicos que influyen en la infraestructura y en los ecosistemas costeros. A pesar de que estudios recientes han abordado este tema con mediciones de campo y modelos numéricos, aún existe un vacío en la comprensión de los procesos de sedimentos en suspensión en escalas de tiempo largas. Para abordar este problema, en el presente estudio se emplea el modelo CROCO, acoplado con el módulo de sedimentos USGS, utilizando dos mallas anidadas con resolución de 2 y 0.4 km, así como forzantes ambientales (mareas, viento y caudales fluviales) y empleando parámetros del modelo que han sido validados para el golfo de Urabá y el Caribe colombiano en investigaciones previas, con el propósito de examinar la distribución espaciotemporal de los sedimentos en suspensión y su interacción con la hidrodinámica local. La simulación se realizó para el año 2020, empleando información de fuentes secundarias como el IDEAM, el reanálisis ERA5 y MERCATOR Glorys2. Los resultados muestran que las corrientes encontradas en Bahía Colombia se encuentran fuertemente influenciadas por las condiciones climáticas, mostrando diferencias espacio-temporales entre la superficie y el fondo, truncando los patrones de transporte de masas de agua que en última instancia provocan una variación en la distribución de sedimentos en suspensión. |
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Rivera Henao, R. I. (2025). Evaluación del transporte de sedimentos en suspensión en Bahía Colombia empleando un modelo numérico [Trabajo de grado profesional]. Universidad de Antioquia, Turbo, Colombia. |
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Palacio Tobón, Carlos AlbertoToro Valencia, Vladimir GiovanniSaavedra Mejía, Víctor JoséRivera Henao, Rafael IsaacRubio Clemente, Ainhoa2020Lat: 08 24 11 N degrees minutes Lat: 8.4030 decimal degrees Long: 076 54 23 W degrees minutes Long: -76.9060 decimal degreeshttp://vocab.getty.edu/page/tgn/1112495Golfo de Urabá2025-11-07T12:59:46Z2025Rivera Henao, R. I. (2025). Evaluación del transporte de sedimentos en suspensión en Bahía Colombia empleando un modelo numérico [Trabajo de grado profesional]. Universidad de Antioquia, Turbo, Colombia.https://hdl.handle.net/10495/48153Bahía Colombia, localizada al sur del golfo de Urabá, es un complejo estuario donde la morfodinámica es el resultado de la interacción de los ríos (Atrato, León) y las corrientes generadas por forzadores atmosféricos como los vientos. Entender la dinámica de transporte de sedimentos en esta región es crítico para afrontar los cambios morfológicos que influyen en la infraestructura y en los ecosistemas costeros. A pesar de que estudios recientes han abordado este tema con mediciones de campo y modelos numéricos, aún existe un vacío en la comprensión de los procesos de sedimentos en suspensión en escalas de tiempo largas. Para abordar este problema, en el presente estudio se emplea el modelo CROCO, acoplado con el módulo de sedimentos USGS, utilizando dos mallas anidadas con resolución de 2 y 0.4 km, así como forzantes ambientales (mareas, viento y caudales fluviales) y empleando parámetros del modelo que han sido validados para el golfo de Urabá y el Caribe colombiano en investigaciones previas, con el propósito de examinar la distribución espaciotemporal de los sedimentos en suspensión y su interacción con la hidrodinámica local. La simulación se realizó para el año 2020, empleando información de fuentes secundarias como el IDEAM, el reanálisis ERA5 y MERCATOR Glorys2. Los resultados muestran que las corrientes encontradas en Bahía Colombia se encuentran fuertemente influenciadas por las condiciones climáticas, mostrando diferencias espacio-temporales entre la superficie y el fondo, truncando los patrones de transporte de masas de agua que en última instancia provocan una variación en la distribución de sedimentos en suspensión.Bahía Colombia, located in the southern Gulf of Urabá, is a complex estuary where morphodynamics result from the interaction of rivers (Atrato, León) and currents generated by atmospheric forcings such as winds. Understanding the dynamics of sediment transport in this region is critical to addressing the morphological changes that influence infrastructure and coastal ecosystems. Although recent studies have approached this topic with field measurements and numerical models, a gap remains in understanding suspended sediment processes over long time scales. To address this issue, the present study employs the CROCO model, coupled with the USGS sediment module, using two nested grids with resolutions of 2 and 0.4 km. It incorporates environmental forcings (tides, wind, and river flows) and uses model parameters that have been validated for the Gulf of Urabá and the Colombian Caribbean in previous research. The purpose is to examine the spatiotemporal distribution of suspended sediments and their interaction with local hydrodynamics. The simulation was carried out for the year 2020, using information from secondary sources such as IDEAM, the ERA5 reanalysis, and MERCATOR Glorys2. The results show that the currents found in Bahía Colombia are strongly influenced by climatic conditions, exhibiting spatiotemporal differences between the surface and the bottom. These differences truncate the water mass transport patterns, ultimately causing a variation in the distribution of suspended sediments.Resumen 9 Abstract 10 1. Introducción 11 2. Objetivos 14 2.1. Objetivo general 14 2.2. Objetivos específicos 14 3. Marco teórico 15 3.1. Sedimentos 15 3.1.1. Tamaño 15 3.1.2. Forma 16 3.1.3. Densidad 17 3.1.4. Porosidad 18 3.1.5. Ángulo de reposo 18 3.1.6. Floculación 18 3.2. Dinámica del transporte de sedimentos 19 3.2.1. Inicio del movimiento 20 3.2.2. Tipos de transporte de sedimentos 21 3.2.3. Velocidad de caída 22 3.3. Sistemas estuarinos y deltaicos 23 3.4. Modelado numérico 24 4. Área de estudio 27 5. Metodología 28 5.1. Datos de ríos 28 5.2. Datos de ERA5 31 5.3. Información batimétrica 32 5.4. Configuración del Modelo CROCO 32 5.4.1. Mallas 32 5.4.2. Forzadores 33 6. Resultados y Discusión 34 6.1. Dinámica de las masas de agua en Bahía Colombia 34 6.1.1 Hidrodinámica de la Época Seca 35 6.1.2 Hidrodinámica de la Época Húmeda 38 6.2. Distribución de los Sedimentos 40 6.2.1 Hidrodinámica de la Época Seca 40 6.2.1 Hidrodinámica de la Época Seca 44 7. Conclusiones 49 Referencias 50 Anexos 54PregradoIngeniero Oceanográfico72 páginasapplication/pdfspaUniversidad de AntioquiaIngeniería OceanográficaTurbo, ColombiaFacultad de IngenieríaCampus Turbohttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAttribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Internationalhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2HidrodinámicaHydrodynamicsSedimentos costerosCoastal sedimentsSedimentos en suspensiónSuspended sedimentsTransporte de sedimentosSediment transportOceanografía - Modelos matemáticosOceanography - Mathematical modelsGolfo de Urabá (Colombia)Urabá, Gulf of (Colombia)CROCO (Programa para computador)http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85063393http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh2006001833http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh93004253http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85119503http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh2010104200http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85141254ODS 14: Vida submarina. Conservar y utilizar sosteniblemente los océanos, los mares y los recursos marinos para el desarrollo sostenibleEvaluación del transporte de sedimentos en suspensión en Bahía Colombia empleando un modelo numéricoTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPTexthttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bccehttp://purl.org/coar/version/c_71e4c1898caa6e32info:eu-repo/semantics/bachelorThesisÁlvarez Laínez, A. M., & Bernal Franco, G. (2007). Estimación del campo de transporte neto de sedimentos en el fondo de bahía colombia con base en análisis de tendencia del tamaño de grano. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/8199Angulo Rivas, B. E., & Usuga Guisao, J. J. (2021). Caracterización granulométrica de sedimentos colectados en las playas del litoral antioqueño. http://hdl.handle.net/10495/22036Arroyave-Rincón, A., Blanco, J. F., & Taborda, A. (2012). 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