Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10773/10522
Title: Attenuation of wave energy in mangrove forests
Other Titles: Atenuação de energia das ondas em florestas de mangue
Author: Narra, Pedro Miguel Fragoso
Advisor: Coelho, Carlos Daniel Borges
Keywords: Engenharia costeira
Protecção de zonas costeiras
Mangue: Biodiversidade
Hidrodinâmica
Defense Date: 2012
Publisher: Universidade de Aveiro
Abstract: Mangrove forests are a very important ecosystem in protected coastal zones. These forests provide food and habitat for numerous species and have an important role in the coastal stabilization, trapping sediments and reducing erosion. They also contribute to wave attenuation, which might add to the safety of a coastal environment. Although the importance of mangrove forests in wave attenuation is widely recognized, the amount of comprehensive studies to understand the quantitative effect of the mangroves in the attenuation of wave energy is still insufficient. This thesis aims to increase knowledge on wave attenuation in mangroves by studying this process in the field. Results are presented of a fieldwork campaign executed in the Trang province, Thailand, between November 2010 and May 2011. It is the first known study that includes quantitative information on the vegetation in the field, presenting rates of vegetation density along the studied transects. Two different transects were chosen in Trang province – Kantang and Palian – showing differences in slopes and vegetation. Measurements included surface elevation, vegetation density and pressure fluctuations. After the measurements, the pressure data was carefully selected and analyzed using spectral analysis and wave linear theory concepts. The entire procedure is described in this thesis in order to provide a good basis for future studies in the field. The results show the presence of waves with periods mostly exceeding 5 seconds. At Kantang most of the waves have periods between 10 and 20 seconds. Wave attenuation is found to be about 2.5 J/m2 in 100 meters of mangrove forest at Palian and 0.8 J/m2 per 100 meters of mangroves at Kantang. This difference can be explained by a more accentuated slope, a denser forest and the presence of higher frequency waves that are easily attenuated at Palian. In general, the wave attenuation reaches values around 60% attenuation along the transects. Comparison with other studies shows that the results in this thesis resemble the findings of previous researches. The wave attenuation in mangroves was also compared to wave attenuation in salt marshes and it was concluded that the salt marshes have better wave attenuating capacity if the water depth is not too high, but with increasing water depths they rapidly loose this capacity, in contrary to mangroves.
As florestas de mangue são um ecossistema muito importante em zonas de costa protegida. Estas florestas fornecem alimento e habitat a inúmeras espécies e têm um papel importante na estabilização costeira, retendo sedimentos e reduzindo a erosão. Estas florestas também influenciam a atenuação das ondas, contribuindo para a segurança costeira. Embora seja amplamente reconhecida a importância das florestas de mangue na atenuação da energia das ondas, constata-se que a bibliografia sobre este tema é ainda insuficiente. Esta tese tem como objetivo aumentar o conhecimento sobre este fenómeno. Para tal, são analisados os dados relativos a um trabalho de campo executado na província de Trang, Tailândia, entre Novembro de 2010 e Maio de 2011. Este é o primeiro estudo a incluir informação quantitativa sobre a vegetação na zona em análise, apresentando valores para a densidade da vegetação ao longo dos trajetos estudados. Foram selecionados dois trajetos distintos na província de Trang – Kantang e Palian. Estes locais apresentam diferenças na inclinação do terreno e na densidade da vegetação. As medições realizadas incluem levantamento o topográfico do terreno, a densidade da vegetação e as variações de pressão ao longo do trajeto. Após as medições, os dados relativos à sobre a variação de pressão foram cuidadosamente selecionados e analisados usando análise espectral e conceitos da teoria de onda linear. Todo o procedimento é descrito nesta tese de modo a proporcionar uma boa base para futuros estudos na área. Os resultados mostram, na sua maioria, a presença de ondas com períodos superiores a 5 segundos. Em Kantang, a maior parte das ondas têm períodos entre os 10 e 20 segundos. A atenuação da energia hidrodinâmica num percurso de 100 metros de floresta é estimada em cerca de 2,5 J/m2 em Palian e 0,8 J/m2 em Kantang. Esta diferença pode ser explicada pela mais acentuada inclinação do terreno, uma maior densidade de vegetação e pela presença de ondas com períodos menores (que são mais facilmente atenuadas) em Palian. Em geral, a atenuação das ondas atinge valores de cerca de 60% ao longo dos trajetos. A comparação com outros estudos mostra que as conclusões retiradas nesta tese são semelhantes às conclusões de pesquisas anteriores. A atenuação da energia hidrodinâmica em florestas de mangue também foi comparada com a atenuação em pântanos salgados. Conclui-se que estes ecossistemas têm maior capacidade de atenuação se o nível do mar for baixo, mas que com maiores profundidades esta capacidade reduz-se rapidamente, ao contrário das florestas de mangue.
Description: Mestrado em Engenharia Civil
URI: http://hdl.handle.net/10773/10522
Appears in Collections:DECivil - Dissertações de mestrado
UA - Dissertações de mestrado
PT Mar - Dissertações de mestrado

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