[ca] A la zona submergida de les platges de sorra apareixen típicament una varietat de patrons morfològics que resulten de les interaccions entre les onades, els corrents i el fons marí. Els més comuns són barres de sorra que poden ser paral·leles a la costa o crescèntiques (amb ondulacions longitudinals). Les barres crescèntiques sovint s'acoblen a patrons similars a la riba (megacúspides). L'evolució d'aquests patrons afecta significativament la morfologia i la hidrodinàmica a prop de la costa. Les barres crescèntiques s'han estudiat àmpliament, però principalment a platges amb marees importants i onatge d'energia mitjana-alta. La dinàmica de les megacúspides i el seu acoblament amb les barres crescèntiques es coneixen molt menys. Aquesta tesi utilitza gairebé 8 anys d'imatges horàries de vídeo per estudiar el desenvolupament i les interaccions de barres crescèntiques i megacúspides a Castelldefels (nord-oest del mar Mediterrani, Espanya), una platja oberta de baixa energia i sense marees. Això requereix dades precises d'onatge direccional en aigües poc profundes que es poden obtenir de diverses maneres. Aquí es va avaluar la precisió de dos models d'onatge a gran escala i la propagació d'onatge mesurat (paràmetres d'onatge i espectres 2D en direcció i freqüència) utilitzant la teoria de rajos o el model SWAN. La comparació dels diferents mètodes amb un conjunt de dades a curt termini de mesures in situ va mostrar que la propagació d'espectres 2D amb SWAN produeix les prediccions més precises. Els altres mètodes van donar com a resultat errors més grans en la direcció, a causa de la subestimació de la refracció durant climes d'onatge bimodal i oblic a la costa. Les imatges de vídeo juntament amb les dades d'onatge en aigües poc profundes davant de la platja de Castelldefels (obtingudes amb el mètode òptim) es van utilitzar per investigar la dinàmica de barres crescèntiques i megacúspides, així com l'acoblament corresponent. Les barres crescèntiques van estar presents un 48% del període d'estudi, però només quan la distància entre la riba i la barra excedia els 10 m. Van mostrar una gran variabilitat en longituds d'ona (100–700 m), velocitats de migració longitudinal (0–50 m/dia) i amplituds transversals (5–20 m). Durant la formació de les barres crescèntiques, va dominar l'onatge d'energia mitjana-baixa amb obliqüitat limitada (θ ≲ 20○ a 10 m de profunditat), mentre que l'onatge d'energia mitjana-alta amb obliqüitat forta (θ ≳ 15○) va prevaldre durant la desaparició. Aquests rangs d'angles observats contradiuen els resultats dels models existents. Les megacúspides van ocórrer durant un 24% del període d'estudi i les barres crescèntiques estaven presents durant un 91% dels dies amb megacúspides, mentre que les megacúspides només es van observar durant un 50% dels dies amb barres crescèntiques. Les longituds d'ona de les megacúspides i les barres crescèntiques eren semblants (100–700 m), però les amplituds (3–8 m) i les velocitats de migració (0–15 m/dia) de les primeres eren més petites. La dinàmica de les megacúspides no va estar fortament relacionada amb l'onatge i es van desenvolupar principalment uns dies després de la formació d'una barra crescèntica, confirmant que la seva presència genera les megacúspides. Es va observar un acoblament significatiu entre la riba i la barra durant un 74% del temps en què van ocórrer simultàniament megacúspi des i barres crescèntiques. El tipus d'acoblament era variable i depenia de l'alçada i l'angle de l'onatge, ja que probablement determinen el patró de corrent sobre la barra crescèntica. En general, aquesta tesi mostra que la dinàmica de les barres crescèntiques depèn molt de la direcció d'onatge i la configuració inicial de la batimetria, destaca la forta relació entre el desenvolupament de les megacúspides i la presència d'una barra crescèntica i proporciona idees sobre els mecanismes físics d'acoblament.

[en] A variety of morphodynamic patterns are typically present in the nearshore zone of sandy beaches that develop due to the interactions between waves, currents and the morphology. The most common are one or several nearshore sandbars that vary in configuration from shore-parallel to crescentic, the latter consisting of alongshore-rhythmic (i.e., undulating) bars (also called rip-channel systems). Crescentic bars are often coupled to similar undulations in the shoreline called megacusps. Understanding the evolution of nearshore sandbars and their coupling to the shoreline is important as they significantly affect the nearshore morphology and hydrodynamics. Alongshore sandbar variability has been studied extensively, but mostly at beaches with substantial tidal range and medium-high energetic waves. Furthermore, the dynamics of megacusps and their coupling with crescentic bars are much less understood. This thesis uses nearly 8 years of hourly time-exposure video images to study the development and interactions of crescentic bars and megacusps at the open, low-energetic, tideless beach of Castelldefels (northwestern Mediterranean Sea, Spain). This requires accurate directional wave conditions at shallow water which can be obtained in various ways. Here, the accuracy of two available large-scale wave models and propagating measured wave conditions (integrated wave parameters and 2D frequency-direction spectra) using wave ray theory or the SWAN wave model was assessed. Comparing the results of the different methods to a short-term dataset of in-situ measurements showed that propagating measured 2D frequency-direction spectra using SWAN yielded the most accurate predictions for all wave parameters. The other methods resulted in increased errors in wave direction, particularly for shore-oblique and bimodal wave climates due to underestimation of refraction. The video images together with the hourly wave conditions at shallow water in front of Castelldefels beach (obtained with the optimal propagation method) were subsequently used to investigate the dynamics of crescentic bars and megacusps as well as the corresponding coupling. Crescentic bars were present during 48% of the study period, but only when the bar-shoreline distance exceeded 10 m. They showed a wide range in wavelengths (100–700 m), alongshore migration speeds (0–50 m/day) and cross-shore amplitudes (5–20 m). Low-medium energetic waves with limited obliquity (θ≲20° at 10-m depth) dominated during crescentic bar formation, whereas medium-high energetic waves with strong obliquity (θ ≳15°) prevailed during their straightening. These observed angle ranges contradict the results of existing models. Megacusps were present during 24% of the study period and crescentic bars were present during 91% of all days with megacusps, whilst megacusps only occurred during 50% of all days with crescentic bars. Megacusp and crescentic bar wavelengths were similar (100-700 m), but the cross-shore amplitudes (3-8 m) and alongshore migration speeds (0-15 m/day) of the former were significantly smaller. Megacusp dynamics were not strongly linked to wave conditions and they mostly developed a few days after the formation of a crescentic bar, confirming that the presence of the latter induces megacusp formation. Significant sandbar-shoreline coupling was observed during 74% of the time when megacusps and crescentic bars occurred simultaneously. The type of coupling pattern was variable and depended on the wave height and angle, as they probably determine the flow pattern over the inner crescentic bar (single or double rip cell circulations versus meandering currents). Overall, this thesis shows that crescentic bar dynamics strongly depend on the wave direction and initial bathymetric configuration, highlights the strong dependence of megacusp development on crescentic bar presence and provides some ideas regarding the underlying coupling mechanisms.