Development and Experimental Validation of a Lagrangian Particle-Tracking Model to Simulate Wave-Driven Transport of Coastal Driftwood
Notice bibliographique
Résumé
Wood deposits on beaches can contribute to coastal ecosystem function. However, driftwood and debris mobilized by storm waves pose hazards to coastal communities, infrastructure, and valued assets, including sensitive ecosystems. Predictive numerical tools are needed to guide risk assessment and management and opportunities to leverage the benefits of coastal driftwood. Models developed to predict driftwood fate and transport in rivers or by tsunami do not incorporate the effects of wind waves, surf-zone processes, or the wave–driftwood–shore interactions that exert important controls on coastal driftwood dynamics. Lagrangian transport models, developed to simulate oil spill and marine debris transport at oceanic scales, typically do not resolve beaching and washoff processes despite sensitivity to these mechanisms. Here, a novel Lagrangian model for simulating coastal driftwood transport by waves, which includes an efficient, dynamics-based beaching and washoff algorithm, was developed and compared to observations from a previous experimental study by the authors. Hydrodynamic forcing by two phase-resolving, nonlinear shallow water equation solvers (XBeach and SWASH) reveals that driftwood dynamics are sensitive to the vertical resolution of wave-induced velocities in the surf zone and swash zone velocity residuals. SWASH performed better than XBeach in driving the onshore-directed transport of driftwood observed in the experiments. For simulations where beaching occurred, the driftwood model (WOODRIFTSIM) reasonably reproduced mean transport and dispersion rates from the experiments, with some tuning of driftwood-beach interfacial friction coefficients. The sensitivity to friction coefficients confirmed that driftwood roughness is an important factor controlling mobility in wave-dominated settings. Residence time distributions of beached driftwood generally fit well to existing stochastic washoff models, except when extreme wave runup event interactions with beach morphologies resulted in fat tails in the washoff probability distributions. The driftwood model provides insight into factors affecting beaching and parameterization of probabilistic washoff algorithms for simulating buoyant debris transport on wave-dominated coasts.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».