Título:
Cálculo da refracção de espectros direccionais: sua aplicaçaõ à caracterização do recurso energético
Resumo:
A alteração significativa que sofre a agitação marítima quando se propaga das grandes profundidades para a costa é devida a vários fenómenos dentre os quais se destaca a refracção. A presente comunicação apresenta um modelo matemático que efectua o cálculo da transformação que os espectros direccionais de energia sofrem devido à refracção quando a agitação se propaga entre as grandes profundidades e a costa. Este modelo foi aplicado à caracterização, junto à costa, do recurso energético das ondas marítimas no local seleccionado para a construção de uma central de demonstração de energia das ondas nos Açores. Este trabalho insere-se nos estudos prévios em curso, no âmbito dos quais foi instalado um ondógrafo ao largo do local seleccionado – Porto Cachorro na Ilha do Pico – e para o qual foram efectuados os levantamentos hidrográfico e topográfico. A refracção das ondas irregulares é regida pela equação de evolução do espectro direccional S(f,∅) = (c0 cg0) / (c cg) S0(f,θ sendo f a frequência, e e cg respectivamente as velocidades de fase e de grupo, ∅ e θ a direcção da onda respectivamente ao largo e no ponto em estudo junto à costa. O índice refere-se às condições ao largo. O modelo numérico efectua em primeiro lugar o traçado dum conjunto de leques de refracção inversos com origem no ponto em estudo, correspondendo cada leque a uma frequência do espectro direccional de energia. O percurso dos raios de onda é obtido integrando numericamente a equação do raio de onda que descreve a refracção das ondas monocromáticas. Esta integração é efectuada sobre uma malha rectangular nos nós da qual são definidas as profundidades sendo produzida uma tabela que contém, para cada leque de frequência f, as direcções ∅, ao laro, e θ no ponto em estudo. Estas tabelas permitem, a partir do conhecimento de Sº(f,θ) e utilizando a equação de evolução do espectro, o cálculo do espectro S(f,∅) junto à costa. Nesta comunicação apresenta-se a aplicação deste modelo à caracterização do recurso energético das ondas do mar junto à costa em Porto Cachorro. Os resultados mostram que não ocorre concentração de energia devido à refracção, que o período médio aumenta com a aproximação da costa e que a distribuição direccional de energia junto à costa é mais concentrada que ao largo. Para os rumos possíveis ao largo – 320ºN a 40ºN – o rumo médio na costa situa-se entre 330ºN e 0ºN.
Autores:
José Manuel Afonso Covas, M. Teresa Pontes