Procedimentos no estudo de obras de defesa costeira

Abstract

Cada vez mais, o problema de erosão costeira ameaça várias praias do mundo. Devido à proliferação das frentes urbanas existentes e à grande vulnerabilidade aos fenómenos erosivos que algumas zonas do litoral apresentam, prevê-se uma necessidade crescente de implementação de medidas de mitigação deste processo, baseadas na construção de soluções estruturais de defesa. O projeto destas soluções envolve diversas fases, que vão desde a avaliação da dinâmica costeira e caracterização do local em estudo à validação dos resultados obtidos no pré-dimensionamento destas, através de ensaios em modelo físico. Durante todo este faseamento, a definição do parâmetro “altura de onda de projeto” necessário ao pré-dimensionamento das estruturas assume especial importância, uma vez que para além de ser um dos principais parâmetros que mais influência tem na estabilidade da estrutura, é ainda muito dependente da experiência e sensibilidade do projetista na ponderação de todos os fatores intervenientes. Desta forma, o presente trabalho teve como principal objetivo realçar os principais procedimentos necessários a ter em consideração no processo de conceção de obras de defesa costeira constituindo uma base teórica útil, de modo a auxiliar o trabalho dos projetistas deste âmbito. Assim, foi dado um especial realce, à definição da onda de projeto, descrevendo o seu processo de cálculo no caso de estruturas situadas em águas profundas e a pequenas profundidades. Neste último caso, são apresentados alguns métodos de cálculo que estabelecem uma relação entre os fundos e as alturas de onda compatíveis com estes. É ainda realizada uma análise de sensibilidade, para todos os métodos, com o objetivo de avaliar a influência da variação de cada um dos parâmetros envolvidos na determinação da altura de onda de projeto. Para além da avaliação da altura de onda são descritas as várias condicionantes ambientais necessárias a ter em consideração na caracterização do local em estudo, as várias especificidades associadas aos diferentes tipos de obras de defesa costeira, bem como dos blocos comumente empregues no manto resistente. Por fim, são apresentadas formulações de dimensionamento do peso unitário dos blocos do manto resistente para estruturas não galgáveis, galgáveis e submersas, deduzidas com base em ensaios com ondas regulares e irregulares. São especificados alguns aspetos relacionados com o campo de aplicação destas, bem como os seus limites de aplicabilidade.

The problem of coastal erosion is increasingly threatens several beaches in the world. Due to the proliferation of existing urban fronts and great vulnerability to erosive phenomena that some coastal areas feature provides is a growing need for implementation of mitigation measures of this process, based on the construction of structural solutions for defense. The design of these solutions involves several stages, ranging from the evaluation of coastal dynamics and site characterization to validation the results obtained in pre-design of these through physical model tests. During all this phasing, the definition of the parameter "design wave height" necessary to pre-design of the structures is particularly important, since in addition to being one of the main parameters that have more influence on the stability of the structure, is still very dependent on the experience and sensibility of the designer in consideration of all the factors involved. Thus, this study aimed to highlight the main procedures necessary to take into consideration in the process of design of coastal defense works constituting a useful theoretical base in order to help on assist the work of the designers. So, a special emphasis to the definition of the design wave was given, describing the process of calculation in the case of structures located at deepwater and shallow at depths. In the latter case, some present calculation methods that establish a relationship between the bottom depths and wave heights compatible with them. It also conducted a sensitivity analysis for all methods, with the purpose of evaluating the influence of the variation of each of the parameters involved in determining the design wave height. In addition to evaluating the wave height, in the various environmental conditions necessary to consider in the characterization of the site under study, are described different specificities for the different types of shore protection structures, as well as commonly employed to block resistant mantle. Finally, formulations for calculation of armor layer blocks unit weight are present, for not-overtopped, low-crested and submerged structures, based on tests with regular and irregular waves. Some aspects related to the field of application of these formulations are specified, as well as its limits of applicability.