Relação entre o transporte sólido longitudinal e o clima de agitação

Abstract

Esta dissertação aborda o tema da erosão costeira, assunto que se torna problemático principalmente na época do Inverno. A erosão costeira relaciona-se com a evolução da linha de costa, que por sua vez está diretamente relacionada com o transporte sólido longitudinal e o clima de agitação. A erosão costeira é um fenómeno que pode resultar em estragos na zona litoral, colocando em risco pessoas e bens materiais, o que significa problemas e prejuízos para as populações. Para prevenir os problemas de erosão costeira, é importante ter capacidade de previsão da posição da linha de costa ao longo do tempo, em função do clima de agitação. No entanto, analisar uma quantidade grande de registos ao longo de vários anos pode ser uma tarefa complexa. Assim, caraterizar um clima de agitação equivalente torna mais fácil e mais cómodo realizar modelação numérica, de forma a que os meios de planeamento adequem o seu trabalho em função das projeções futuras. A avaliação do transporte sólido longitudinal pode ser estimada com recurso a formulações numéricas. São diversas as formulações que se podem encontrar na literatura, pelo que neste trabalho se identificaram 4 formulações, tendo-se avaliado o desempenho entre elas. Após uma análise de sensibilidade das formulações, consideraram-se registos reais de agitação marítima e procedeu-se ao estudo e avaliação estatística da base de dados do clima de agitação da série de registos da boia ondógrafo de Leixões, tentando estimar o transporte sólido longitudinal que ocorre ao longo do litoral português, através do clima ou climas de agitação equivalentes. Os climas de agitação equivalentes que se obtiveram, têm a mesma capacidade de transporte sólido longitudinal em ano médio e foram utilizados na modelação numérica da evolução da linha de costa. Recorrendo ao programa LTC (Long-Term Configuration), aplicaram-se 3 cenários de agitação, correspondentes à onda equivalente, a classes de onda e ao ano representativo. Conhecendo o transporte sólido longitudinal, foi possível para uma zona costeira genérica, analisar o efeito destes cenários em termos de evolução da posição da linha de costa. Apesar dos cenários estudados terem a mesma capacidade de transporte sólido longitudinal, não evoluíram para posições de linha de costa iguais, apresentando alguma concordância entre o cenário da onda equivalente e das classes de onda. Não se verificou o mesmo para o ano representativo, tendo-se obtido maiores valores de recuo da posição da linha de costa neste cenário.

This dissertation approaches the theme of coastal erosion, a subject that becomes problematic mainly during the Winter season. Coastal erosion is related to the evolution of the coastline, which in turn is directly related to solid longitudinal transport and the agitation climate. Coastal erosion is a phenomenon that may result in damage to the coastal zone, putting at risk people and material goods, which means problems and damage to the population. To prevent the problems of coastal erosion, it is important to be able to predict the position of the coastline over time, depending on the climate of agitation. However, analyzing a large number of data records over several years may result a complex task. Thus, characterizing an equivalent atmosphere of agitation makes it easier and more confortable to perform numerical modeling, so that the planning means adapt their work to future projections. The longitudinal solid transport evaluation can be estimated using numerical formulations. There are several formulations that can be found in the literature, so that in this work 4 formulations were identified, and the performance among them was evaluated. After a sensitivity analysis of the formulations, actual records of sea agitation were considered and the statistical study of the agitation climate database of the Leixões` directional wave buoy register series was carried out, trying to estimate the solid longitudinal transport that occurs along the Portuguese coast, through the equivalent climate or climates of agitation. The equivalent agitation climates that were obtained have the same solid longitudinal transport capacity in average year and were used in the numerical modeling of the evolution of the coastline. Using the LTC (Long-Term Configuration) program, three shaking scenarios were applied, corresponding to the equivalent wave, to wave classes and to the representative year. Knowing the solid longitudinal transport, it was possible for a generic coastal zone to analyze the effect of these scenarios in terms of evolution of the coastline position. Although the studied scenarios have the same longitudinal solid transport capacity, they did not evolve to equal coastline positions, presenting some proximity of results between the equivalent wave scenario and the wave classes. The same was not observed for the representative year, with higher values of retreat of the coastline position in this scenario.