Mejoramiento de un modelo hidrodinámico mediante la incorporación de cambios morfológicos temporales en desembocadura de la laguna Cáhuil, VI región

Abstract

La dinámica de lagunas costeras con desembocadura intermitente está fuertemente condicionada por la morfología variable de su barra de arena. Esta investigación presenta la primera caracterización morfológica de alta frecuencia de la laguna de Cáhuil (Chile) para mejorar la predicción de su comportamiento hidrodinámico. A partir de 4978 imágenes de una cámara fotográfica fija, se aplicó un algoritmo de segmentación K-means con inicialización guiada (espacios HSV y Lab) para extraer los perímetros agua-arena y obtener una serie temporal horaria de 15 meses que detalla los estados de conexión y ancho del canal de desembocadura. Esta variabilidad se integró como condición de borde dinámica en un modelo lagunar simplificado existente, que resuelve ecuaciones de conservación de masa y cantidad de movimiento mediante un esquema de Runge-Kutta de cuarto orden. La validación con mediciones in situ de los niveles de agua lagunar demostró que el modelo con ancho variable supera sistemáticamente al de geometría constante: redujo el sesgo negativo en un 27,9 % (de -0,244 m a -0,176 m) y el Error Absoluto Medio (MAE) en un 8,7 % (de 0,252 m a 0,230 m). Aunque la precisión mejoró significativamente, el modelo mantiene una subestimación residual de -0,176 m, por lo que se concluye que la morfología variable de la desembocadura es un factor insustituible para la predicción hidrodinámica, pero su efecto debe acoplarse a forzantes costeros adicionales omitidos en esta etapa (como el wave setup del oleaje y la tensión del viento) para lograr una representación física más completa del sistema.