Revista de Gest�o Costeira Integrada
Volume 17, Issue 1, September 2017, Pages 5-17

DOI: 10.5894/rgci-n44
*Submission: 29 AGO 2016; Peer review: 16 FEV 2017; Revised: 13 MAY 2017; Accepted: 08 SET 2017; Available on-line: 29 NOV 2017

O modelo de evolução da linha de costa LTC: pressupostos, evolução, validação e aplicação

LTC shoreline evolution model: assumptions, evolution, validation and application

Márcia Lima^{@, 1}, Carlos Coelho¹

---

@ Autor correspondente: [email protected]
1 Departamento de Engenharia Civil & RISCO, Universidade de Aveiro, 3810-193 Aveiro, Portugal.

---

RESUMO
A modelação numérica da evolução da posição da linha de costa assume um papel preponderante, não só na compreensão dos complexos fenómenos que envolvem a dinâmica das zonas costeiras, como no auxílio à gestão e planeamento costeiro. Existem diversos modelos numéricos para avaliar a possível evolução da linha de costa, sendo os mais utilizados e simples os modelos baseados na teoria de “uma linha” de Pelnard-Considère (1956). O modelo numérico LTC (Long-Term Configuration, Coelho, 2005), baseado na teoria de “uma linha”, foi desenvolvido com o objetivo de simular a médio e longo prazo a evolução da configuração da linha de costa, com base em diferentes cenários naturais e antropogénicos. O modelo foi desenvolvido em 2005, na Universidade de Aveiro, tendo sido, desde então, alvo de alterações e melhorias, não só na Universidade de Aveiro como na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto. Desta forma, este trabalho pretende compilar toda a informação relevante relativa aos pressupostos considerados e correspondente validação, evolução e aplicação do modelo até à data, permitindo a sua utilização e compreensão por parte de utilizadores que já trabalhem com o modelo ou que o pretendam fazer.

Palavras-chave: modelo numérico, Long-Term Configuration, teoria de “uma linha”, posição da linha de costa, zona costeira.

ABSTRACT
The numerical modelling of the shoreline evolution is very important to understand the complexity of the processes related to the dynamic variability of sandy beaches and to support coastal zone planning and management. There are several numerical models to evaluate shoreline changes, however the simplest and most used models are based in the one-line theory (Pelnard-Considère, 1956). LTC (Long-Term Configuration) numerical model, developed by Coelho (2005), is based in oneline theory and simulates medium to long-term coastal configuration evolution, considering the evaluation of natural and anthropogenic scenarios. LTC was developed in 2005 at Aveiro University and since then it was modified and improved in collaboration with the Faculty of Engineering of the University of Porto. Thus, this work aims to assemble the existing information about LTC model, namely, the model assumptions and correspondent validations, the model evolution and its application so far. It is intended that this work allows the former and the new users to understand and to apply the model.

Palavras-chave: numerical model, Long-Term Configuration, one-line theory, shoreline position, coastal zone.

 

Almeida, P. (2011). Análise económico-ambiental de alimentação artificial de praias. Dissertação de Mestrado, Universidade de Aveiro, Aveiro, Portugal, 84p.

Alves, T. (2012). Análise económico-ambiental espacial de esporões no centro de Portugal. Dissertação de Mestrado, Universidade de Aveiro, Aveiro, Portugal, 119p.

Baptista, P., Coelho, C., Pereira, C., Bernardes, C. e Veloso Gomes, F. (2014). Beach Morphology and Shoreline Evolution: Monitoring and Modeling Medium-Term Responses (Portuguese NW Coast Study Site). Coastal Engineering Journal, Elsevier, 84: 23-37.

Bertucco, G. (2014). Modeling the Diffraction Effects of Coastal Structures in the Shoreline Evolution. Dissertação de Mestrado, Universitá Degli Studi Di Padova, Dipartimento di Ingegneria Civile, Padova, Itália, 125p.

Birkemeier, W. A. (1985). Field Data on Seaward Limit of Profile Change. Journal of Waterway, Port, Coastal and Ocean Engineering, 111:3, pp. 598-602.

Carpinteiro, F. (2009). Transposição Artificial de Areias na Barra de Aveiro. Dissertação de Mestrado, Universidade de Aveiro, Aveiro, Portugal, 84p.

CERC (1984). Shore Protection Manual. DC: U.S. Army Corps of Engineers, Coastal Engineering and Research Center, U.S. Government Printing Office.

Coelho, C., Taveira-Pinto, F., Veloso-Gomes, F. e Pais-Barbosa, J. (2004). Coastal Evolution and Costal Works in the southern part of Aveiro Lagoon Inlet, Portugal. Proceedings of the 29th International Conference on Coastal Engineering, Lisboa, Portugal, Vol. 4, pp. 3914-3926.

Coelho, C. (2005). Riscos de Exposição de Frentes Urbanas para Diferentes Intervenções de Defesa Costeira. Dissertação de Doutoramento, Universidade de Aveiro, Aveiro, Portugal, 405p.

Coelho, C. e Veloso-Gomes, F. (2005a). Um Modelo de Previsão de Evolução de Zonas Costeiras Arenosas, a Médio e Longo Termo. 4º Congresso Luso Moçambicano de Engenharia, Maputo, Moçambique, pp. 425-439.

Coelho, C. e Veloso-Gomes, F. (2005b). Classificação de Vulnerabilidades e Riscos como Contributo no Planeamento das Zonas Costeiras. Trabalhos do III Congresso sobre Planeamento e Gestão das Zonas Costeiras dos Países de Expressão Portuguesa, Maputo, Moçambique.

Coelho, C., Silva, R. e Veloso-Gomes, F. (2006a). Shoreline Evolution Model – A Tool to Compare Coastal Protection Measures. Coastal Dynamics, Geomorphology and Protection, 8th International Conference LITTORAL 2006 - Coastal Innovations and Initiatives, Gdansk, Polónia, pp. 115-123. ISBN 83 88617 82-6.

Coelho, C., Silva, R., Veloso-Gomes, F. e Taveira-Pinto, F. (2006b). Avaliação de Riscos. Modelos de Previsão da Evolução da Configuração Costeira. Recursos Hídricos e Ambiente 1as Jornadas de Hidráulica, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, pp. 17-25. ISBN 978-989-95557-0-9.

Coelho, C., Silva, R., Veloso-Gomes, F. e Taveira-Pinto, F. (2006c). A Vulnerability Analysis Approach for the Portuguese West Coast. Risk Analysis 2006 - Fifth International Conference on Computer Simulation in Risk Analysis and Hazard Mitigation, Malta, edited by V. Popov & C.A. Brebbia, Wessex Institute of Technology, UK, WIT Transactions on Ecology and the Environment, Vol. 91, pp. 251-262. ISBN 1-84564-172-8.

Coelho, C., Veloso-Gomes, F. e Silva, R. (2006d). Shoreline Coastal Evolution Model: Two Portuguese Case Studies. Coastal Engineering 2006, Proceedings of the 30th International Conference on Coastal Engineering, San Diego, USA, Vol. 4, pp. 3430-3441. ISBN 978-981-270-992-9.

Coelho, C., Silva, R., Veloso-Gomes, F. e Taveira-Pinto, F. (2009). Potential Effects of Climate Change on NW Portuguese Coastal Zones. ICES Journal of Marine Science 66:1497–1507.

Coelho, C., Silva, R., Veloso-Gomes, F. e Rodrigues, L. (2010). Artificial nourishment and sand by-passing in the Aveiro inlet, Portugal - Numerical studies. Proceedings of the Coastal Engineering Conference.

Coelho, C., Lima, M. e Veloso-Gomes, F. (2013). Relationship between cross-shore active profile and one-line shoreline evolution models performance. Journal of Coastal Research, SPEC. ISSUE 65, 2107-2112.

Coelho, C. e Pereira, C. (2013). Previsão de Recuo da Linha de Costa. In: Dias, J. M. & Alves, F. L. (Eds), Risco de Cheias e Estratégias de Adaptação para a Zona Costeira e Lagunar da Ria de Aveiro, Universidade de Aveiro, CESAM - Centro de Estudos do Ambiente e do Mar, Aveiro, pp. 22-26.

Cruz, T. S. (2015). Análise Custo-Benefício de Obras Longitudinais Aderentes. Dissertação de Mestrado, Universidade de Aveiro, Aveiro, Portugal, 160p.

Dabees, M. A. e Kamphuis, J. W. (1998). ONELINE, A Numerical Model for Shoreline Change. In: 26th International Conference on Coastal Engineering, Copenhagen, Denmark, American Society of Civil Engineers, pp. 2668-2681.

Dean, R. G. e Dalrymple, R. A. (1994). Water Wave Mechanics for Engineers and Scientists. Advanced Series on Ocean Engineering, Englewood Cliffs, New Jersey: World Scientific, ISBN 978-981-02-0421-1, 368p.

Deltares (2016). Deltares. Enabling Delta Life. UNIBEST Software. https://www.deltares.nl/en/software/unibest-cl/. Última visualização a 30 de Maio de 2016.

DHI (2009). An Integrated Modelling System for Littoral Processes and Coastline Kinetics. A Short Description and Tutorial. 14p.

Dias, J. M., Lopes, C. L., Coelho, C., Pereira, C., Alves, F. L., Sousa, L. P., Antunes, I. C., Fernandes, M. L. e Philips, M. R. (2014). Influence of mean sea level rise on Ria de Aveiro littoral: adaptation strategies for flooding events and shoreline retreat. A.N. and Cooper In: Green, J.A.G. (eds.), Proceedings 13th International Coastal Symposium (Durban, South Africa), Journal of Coastal Research, Special Issue No. 70, pp. 320-325. ISSN 0749-0208.

Gravens, M. B., Kraus, N. C. e Hanson, H. (1991). GENESIS: Generalized Model for Simulating Shoreline Change. Report 2, Workbook and System User’s Manual, U. S. Army Corps of Engineer, 431p.

Guimarães, A. (2014). Ensaios em Modelo Físico e Numérico do Impacto de um Esporão. Dissertação de Mestrado, Universidade de Aveiro, Aveiro, Portugal, 123p.

Guimarães, A., Lima, M., Coelho, C., Silva, R. e Veloso-Gomes, F. (2015). Análise Paramétrica do Transporte Sedimentar a Barlamar de um Esporão: Impacto na Evolução da Linha de Costa. Trabalhos do VIII Congresso sobre Planeamento e Gestão das Zonas Costeiras dos Países de Expressão Portuguesa, 14 a 16 de Outubro, Aveiro, Portugal, 2A2_Artigo_033, 15p. ISBN 978-989-8509-13-0.

Guimarães, A., Lima, M., Coelho, C., Silva, R. e Veloso-Gomes, F. (2016). Groin impacts on updrift morphology: Physical and numerical study. Coastal Engineering, 109, 63-75.

Hallermeier, R. J. (1978). Uses for a Calculated Limit Depth to Beach Erosion. Proceedings, 16th Coastal Engineering Conference, American Society of Civil Engineers, pp.1493-1512.

Hanson, H. (1989). GENESIS - A Generalized Shoreline Change Numerical Model. Journal of Coastal Research, 5(1), Charlottesville (Virginia), ISSN 0749-0208, pp. 1-27.

Hanson, H. e Kraus, C. (1989). GENESIS: Generalized Model for Simulating Shoreline Change. Report 1, Technical Reference, Technical Report CERC-89-19, U. S. Army Engineer Waterways Experiment Station, Coastal Engineering Research Center, Vicksburg, MS, 185p.

Hanson, H., Aarninkhof, S., Capobianco, M., Jiménez, J. A., Larson, M., Nicholls, R. J., Plant, N. G., Southgate, H. N., Steetzel, H. J., Stive, M. J. F. e De Vriend, H. J. (2003). Modelling of Coastal Evolution on Yearly to Decadal Time Scales. Journal of Coastal Research, 19, 4, pp. 790-811.

Kamphuis, J. K., Davies, M. H., Nairn, R. B. e Sayao, O. J. (1986). Calculation of Littoral Sand Transport Rate. Coastal Engineering, Nº 10, pp. 1-21.

Kamphuis, J. W. (2000). Introduction to Coastal Engineering and Management. Advanced Series on Ocean Engineering, Singapore: World Scientific, 437p. ISBN 981-02-3830-4.

Kraus, N. C. (1984). Estimate of Breaking Wave Heigth behind Structures. Journal of Waterway, Port, Coastal and Ocean Engineering, 110:2, pp. 276-282.

Oliveira, A. (2012). Discussão do custo e benefício das intervenções de defesa costeira. Dissertação de Mestrado, Universidade de Aveiro, Aveiro, Portugal, 91p.

Pelnard-Considère, R. (1956). Essai de Theorie de l’Evolution des Forms de Rivage en Plage de Sable et de Galets (in French). 4th Journees de l’Hydraulique, Les Energies de la Mer, Question III, Rapport No. 1, pp. 289-298.

Pereira, C. (2010). Risco de Erosão para Diferentes Cenários de Evolução do Litoral de Aveiro. Dissertação de Mestrado, Universidade de Aveiro Aveiro, Portugal, 78p.

Pereira, C. e Coelho, C. (2013). Mapping Erosion Risk Map under different Scenarios of Climate Change for Aveiro Coast, Portugal. Natural Hazards, Springer, DOI: 10.1007/s11069-013-0748-1.

Pereira, C., Coelho, C., Ribeiro, A., Fortunato, A., Lopes, C. L. e Dias, J. M. (2013). Numerical modelling of shoreline evolution in the Aveiro coast, Portugal – climate change scenarios. England) Proceedings 12th International Coastal Symposium (Plymouth, Journal of Coastal Research, Special Issue No. 65, pp. 2161-2166, ISSN 0749-0208.

Reis, E. (2010). Evolução da linha de costa e defesa das zonas costeiras – Análise custo/benefício. Dissertação de Mestrado, Universaidade de Aveiro, Aveiro, Portugal, 105p.

Rodeia, L. (2014). Impacto dos Esporões no Transporte Sedimentar - Formulações e Modelos. Dissertação de Mestrado, Universidade de Aveiro, Aveiro, Portugal, 80p.

Rodrigues, L. (2010). Gestão de sedimentos na zona costeira - alimentações artificiais. Dissertação de Mestrado, Universidade de Aveiro, Aveiro, Portugal, 97p.

Roebeling, P., Coelho, C. e Reis, E. (2011). Coastal erosion and coastal defense interventions: a costbenefit analysis. Journal of Coastal Research, SI 64 (Proceedings of the 11th International Coastal Symposium), Szczecin, Poland, pp. 1415-1419. ISSN 0749-0208.

Ruggiero, P., Kaminsky, G. M., Komar, P. D. e McDougal, W. G. (1997). Extreme Waves and Coastal Erosion in the Pacific Northwest. Ocean Wave Measurement and Analysis, Proceedings of the 3rd International Symposium, Waves ’97, pp. 947-961.

Silva, R., Coelho, C., Taveira-Pinto, F. e Veloso-Gomes, F. (2007a). Coastline Numerical Evolution for Dune-Beach System Adaptation - Analysis in Aveiro Coastal Stretch, Portugal. Conferencia Internacional sobre Restauración y Gestión de las Dunas Costeras, Santander, Espanha, 3 a 5 Outubro 2007, pp. 100-106. ISBN: 978-84-8102-497-5.

Silva, R., Coelho, C., Veloso-Gomes, F. e Taveira-Pinto, F. (2007b). Dynamic numerical simulation of medium term coastal evolution of the West Coast of Portugal. Journal of Coastal Research, SI 50 (Proceedings of the 9th International Coastal Symposium), 263 – 267, Gold Coast, Australia. ISSN 0749.0208.

Silva, R. (2010). Avaliação Experimental e Numérica de Parâmetros Associados a Modelos de Evolução da Linha de Costa. Dissertação de Doutoramento, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 488p.

Silva, R., Veloso-Gomes, F., Taveira-Pinto, F. e Coelho, C. (2011). 3D Movable Bed Model Results Integration in Shoreline Change Model. Seventh International Symposium on Coastal Engineering and Science of Coastal Sediment Processes - Coastal Sediments ‘11, Miami, Florida, USA, 2 a 6 de Maio, Eds. Rosati, J.D., Wang, P., Roberts, T.M, World Scientific Publishing. ISBN-13 978-981-4355-52-0.

Smith, J. M. (2003). Surf Zone Hydrodynamics. In: Vincent, L. (editor), Coastal Enginnering Manual, Part II, Coastal Hydrodynamics, Chapter II-4, Engineer Manual 1110-2-1100, U. S. Army Corps of Engineers, Washington, DC, 42p.

Sorensen, R., Thompson, E. F., Briggs, M., Chasten, M. A. e Lillycrop, L. (2003). Harbour Hydrodynamics. In: Demirbilek, Z. (editor), Coastal Enginnering Manual, Part II, Coastal Hydrodynamics, Chapter II-7, Engineer Manual 1110-2-1100, U. S. Army Corps of Engineers, Washington, DC, 98p.

Vicente, C. M. e Clímaco, M. (2003). Evolução de Linhas de Costa. Desenvolvimento e Aplicação de um Modelo Numérico. Informação Técnica Hidráulica ITH 42, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Lisboa, 167p.

 

em constru��o