Author(s): Heleno, Artur José Pernial
Date: 2017
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.21/7108
Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa
Subject(s): Galgamento; Modelo determinístico; Modelo empírico; HIDRALERTA; Costa da Caparica; Runup/overtopping; Deterministic models; Empirical models; XBEACH; Runup
Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Hidráulica
Este trabalho, enquadrado no projeto HIDRALERTA, visou avaliar as estimativas,determinadas pelo modelo numérico XBEACH, dos valores de runup e do caudal galgadoem praias. O XBEACH é um modelo numérico de previsão do efeito de tempestades marítimas na erosão e inundação de zonas costeiras, e foi avaliado através da comparação do desempenho do mesmo relativamente a fórmulas empíricas. Para aplicação do modelo XBEACH consideraram-se os valores de condição de agitação marítima derivados do modelo SWAN, entre os anos 2007 e 2012, e os perfis transversais das praias, determinados através da técnica LIDAR. As praias de estudo são as que constituem a zona costeira da Costa da Caparica, no concelho de Almada. Para determinar o runup na praia sem estrutura de proteção aderente foram utilizadas as fórmulas empíricas propostas por Hunt et al. (1959), Holman (1986), Nielsen e Hanslow (1991), Ruggiero et al. (2001), Stockdon et al. (2006), Guza e Thornton (1982) e Teixeira (2009). Para determinar o caudal galgado nas praias com estrutura de proteção foi aplicado as fórmulas empíricas propostas por Mase et al. (2013). De modo a obter uma avaliação mais rigorosa, foram feitas duas simulações. Numa simulação foi considerada a tempestade 1, selecionada recorrendo a três critérios de seleção. Enquanto que na outra simulação, foi considerada a tempestade 2, selecionada por provocar valores máximos de inundação e galgamento, na aplicação dos modelos empíricos. Na comparação dos resultados numéricos obtidos observou-se uma boa concordância na variação dos valores, quer do runup quer do caudal galgado, determinados pelas diferentes metodologias, registando valores máximos nos mesmos dias. Uma vez que os mesmos variam com o nível do mar, os valores máximos correspondem aos períodos de preia mar e os mínimos aos períodos de baixa mar.
Abstract: This study, carried out within the scope of the HIDRALERTA project, aimed to assess the runup and overtopping estimates produced for beaches by the XBEACH numerical model. XBEACH is a numerical model to predict the effects of storms in the erosion and flooding of coastal areas. The performance of the XBEACH model was evaluated by comparing its results to the empirical formulae results. The XBEACH model was applied for sea-wave conditions obtained with the SWAN spectral model for the period between 2007 and 2012 and for beaches’ cross-sections surveyed with the LIDAR technique. The studied beaches are located in the coastal area of Costa da Caparica, in the Almada municipality. To evaluate runup in beaches with no seawall, the empirical formulae proposed by Hunt et al. (1959), Holman (1986), Nielsen e Hanslow (1991), Ruggiero et al (2001), Stockdon et al. (2006), Guza and Thornton (1982) and Teixeira (2009) were employed. To determine overtopping in beaches with seawall, the empirical formulas proposed by Mase et al. (2013) were employed. To get a more rigorous evaluation, two sets of two simulations were carried out. In one of them the so-called storm 1, a storm selected using three selection criteria, was considered. In the other simulation, storm 2, which was selected to cause maximum flooding and overtopping, was applied with the empirical models. XBEACH estimates for both the runup and for the overtopped discharge values show a clear agreement with the empirical models results. Whatever the employed methodology, the maxima values occur at the same days and the results evolution is the same: the large values at high tide and the small values at low tide.
