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1 September 2013 Coastal Flooding Hazard Related to Swell Events in Cartagena de Indias, Colombia
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Abstract

Andrade, C.A.; Thomas, Y.F.; Nicolae Lerma, A.; Durand, P., and Anselme, B., 2013. Coastal flooding hazard related to swell events in Cartagena de Indias, Colombia.

In the city of Cartagena de Indias, the urban areas of Bocagrande and Castillogrande were built over large sandbars and are extremely sensitive to the risk of coastal flooding during storm surges. However, the risk of flooding is not directly related to local meteorological conditions, but results essentially from hydrodynamic phenomena due to the arrival of heavy swell from far away. A statistical study based on hourly sea-level observations from 1950 to 2000 showed the existence of overflow levels of 0.29, 0.34, and 0.37 m corresponding to return periods of 10, 50, and 100 years. Numerical modeling of overflows was performed from a reanalysis of atmospheric pressure as well as wind and wave data sets produced by the National Oceanic and Atmospheric Administration. The models used were ADCIRC® for the simulation of tides and wind setup, SWAN® for the simulation of wave setup, and pCOULWAVE® for wave run-up estimation. Coastal flooding that affected the city in January 2010 was validated using a HORUS® video monitoring system. Simulations were conducted on expected extreme sea levels during the 21st century. Flooding simulations were performed using both a light detection and ranging high-resolution digital elevation model and a water propagation model based on a recursive algorithm. Results showed the extreme vulnerability of Bocagrande and Castillogrande areas facing the risk of submersion. They raise questions for future risks of flooding taking into account the rates of sea-level rise as well as the effects of wave erosion.

La ville de Carthagène des Indes est un pôle industriel et patrimonial important du littoral caribéen de la Colombie. Les quartiers de Bocagrande et Castillogrande édifiés sur un mince cordon littoral sont extrêmement sensibles à l'aléa submersion marine lors des épisodes de Mar de leva. Toutefois, le risque d'inondation n'est pas lié aux conditions météorologiques locales, mais résulte, pour l'essentiel, de phénomènes hydrodynamiques générés par l'arrivée de houles lointaines. L'étude statistique des chroniques horaires du marégraphe entre les années 1950 et 2000 montre l'existence de niveaux de surcote de 0.29, 0.34 et 0.37 m pour des occurrences de 10, 50 et 100 ans. La simulation numérique des surcotes a été conduite par réanalyse d'un certain nombre d'évènements majeurs grâce aux données de pression, vents et houles fournies par la NOAA et l'utilisation conjointe des modèles ADCIRC, pour la simulation de la marée et du set-up lié au vent, SWAN® pour la simulation du set-up lié aux vagues et pCOULWAVE pour le run-up. Les épisodes de submersion ayant affecté la ville en janvier 2010 ont été validés grâce aux caméras vidéo du système HORUS®. Des scenarii de submersion basés sur l'utilisation d'un modèle numérique de terrain haute résolution et d'un modèle de diffusion de crue ont permis de suivre la propagation des flux d'inondation pour les niveaux marins extrêmes attendus pour le 21ème siècle. Les résultats montrent l'extrême vulnérabilité de la ville face à l'aléa submersion. Ils posent la question du risque futur compte tenu des rythmes d'élévation du niveau marin et de l'impact érosif des vagues.

La ciudad de Cartagena de Indias es un polo industrial y patrimonial importante del litoral Caribe colombiano. Los barrios de Bocagrande y Castillogrande, construidos sobre un estrecho cordón litoral, son extremadamente sensibles al riesgo de sumersión durante los episodios de Mar de leva. Las inundaciones no son debidas a sobreniveles vinculados a condiciones meteorológicas locales, si no que resultan esencialmente de fenómenos hidrodinámicos generados por la llegada de olas distantes. El estudio estadístico de las cróni

Carlos Alberto Andrade, Yves François Thomas, Alexandre Nicolae Lerma, Paul Durand, and Brice Anselme "Coastal Flooding Hazard Related to Swell Events in Cartagena de Indias, Colombia," Journal of Coastal Research 29(5), 1126-1136, (1 September 2013). https://doi.org/10.2112/JCOASTRES-D-12-00028.1
Received: 6 February 2012; Accepted: 18 August 2012; Published: 1 September 2013
JOURNAL ARTICLE
11 PAGES


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