Revista de Gestão Costeira Integrada
Volume 8, Número 1, 2008, Páginas 25-43

DOI: 10.5894/rgci26
* Submissão - 5 Novembro 2007; Avaliação e Decisão - 16 Janeiro 2008; Recepção da versão revista - 10 Março 2008; Aceitação - 13 Março 2008; Disponibilização on-line - 5 Maio 2008

Análise da Vulnerabilidade de uma Praia Estuarina à Inundação: Aplicação à Restinga do Alfeite (Estuário do Tejo) *

Vulnerability Analysis of an Estuarine Beach to Inundation: Application to Alfeite Spit (Tagus Estuary)

Catarina I. C. Vargas ², Filipa S. B. F. Oliveira ^{1, 2}, Anabela Oliveira ², Nuno Charneca ²

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1 - autora correspondente: [email protected]
2 - LNEC - Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Av. do Brasil 101, 1700-066 Lisboa, Portugal

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RESUMO
A ocorrência de condições hidrodinâmicas extremas em zonas ribeirinhas de estuários e lagunas, ambientes privilegiados para a ocupação humana, pode conduzir a avultados prejuízos materiais e humanos. Revela-se prioritário o desenvolvimento de ferramentas de avaliação da vulnerabilidade destas regiões para apoio ao seu planeamento.
Neste estudo é proposta uma metodologia de base para a previsão de níveis extremos de inundação das zonas ribeirinhas de ambientes estuarinos resultantes da acção combinada de vários fenómenos hidrodinâmicos. Esta metodologia é aplicada ao estuário interno do Tejo, numa área cuja morfologia se tem mantido estável à mesoescala (década) e à escala anual: a restinga do Alfeite, na margem Sul do estuário. Os resultados desta aplicação foram integrados num MDT (Modelo Digital de Terreno), para facilitar a análise de vulnerabilidade da área em estudo aos fenómenos simulados. A metodologia proposta tem em conta os fenómenos indutores de inundação em zonas estuarinas e costeiras: i) elevados níveis de maré, ii) sobreelevação meteorológica, iii) sobreelevação associada a cheia, iv) subida do NMM (nível médio do mar) e v) agitação marítima em situação de tempestade. Trata-se de uma metodologia robusta que integra modelos amplamente divulgados e aplicados para estes fenómenos: modelo hidrodinâmico de ondas longas, modelo de geração – propagação de ondas pelo vento, e modelo morfodinâmico que simula o impacte da hidrodinâmica no perfil de praia. A futura substituição de cada um dos modelos aplicados por novos, mais avançados, permitirá, melhorar a precisão das previsões.
A previsão do impacte das condições hidrodinâmicas extremas verificadas no dia 29/01/06 no Alfeite permitiu avaliar a precisão da metodologia proposta por comparação do limite superior da escarpa (marca de limite de inundação) simulado e registado após a tempestade. A subavaliação em cerca de 40cm relativamente ao limite registado dever-se-á à não consideração do processo de espraio, às incertezas relativas às condições de vento, à falta de dados de agitação marítima extrema para calibrar o modelo de ondas, entre outros factores de menor peso. A análise dos resultados de simulação de cenários de níveis extremos de água em frente à restinga do Alfeite permitiu concluir que extremos de agitação marítima, sobreelevação meteorológica e níveis excepcionais de maré astronómica são os fenómenos que mais contribuem para os níveis de inundação nesta zona do estuário. A subida do NMM agrava o impacte desses fenómenos a médio e longo prazo. A análise do MDT permite prever que a inundação da restinga terá início pelo seu extremo Este, estendendo-se o alagamento para o seu interior, ocorrendo, numa situação mais extrema, galgamento da duna primária com alagamento quase total da restinga. A alteração morfológica da praia, a destruição das dunas e do ecossistema de sapal, o assoreamento da baía do Seixal e a destruição de infraestruturas são alguns dos impactes possíveis da conjugação destes fenómenos.

Palavras-chave: risco de inundação, previsão de níveis extremos, hidrodinâmica estuarina e costeira, gestão costeira, estuário do Tejo.

ABSTRACT
The coastal areas sheltered from maritime storms are the most highly populated of the world. The Tagus Estuary in Portugal is an example of an estuarine zone of high population density that combines several types of anthropogenic pressures (harbour activities, human occupation of waterfronts, urban residual water discharges, among others) and an area of important ecological value (Tagus Estuary Natural Protected Area). The sustainable coexistence of these different uses requires in-depth knowledge of a number of existing risks. The vulnerability assessment of these waterfronts to extreme hydrodynamic conditions is commonly left to second plan when compared with directly exposed coastal environments or river environments, but these events may lead to huge environmental, structural and human damages.
This study proposes a generic methodology for the prediction of extreme levels of inundation in coastal embankments. These events result from the combined action of several hydrodynamic phenomena. This methodology is applied to the Alfeite spit, located in the South margin of the Tagus estuary, an area where significant medium-term (decade) and annual morphological alterations have not been verified. The results of this application were integrated in a DTM (Digital Terrain Model) to help the vulnerability analyses of the studied area to the simulated phenomena.
The proposed methodology accounts for the phenomena responsible for flooding in estuarine and coastal zones: i) high tide levels, ii) storm surge, iii) surge related with river flood, iv) mean sea level rise and v) wave characteristics in a storm situation. This robust methodology integrates well known and vastly applied models for these phenomena: an hydrodynamic model for long waves, a wind wave generation – propagation model, and a morphodynamic model to simulate the hydrodynamic impact on the beach profile (where occur the biggest alterations of free surface level). The future exchange of these models for new more advanced models will allow the increase of the predictions precision and thus, the improvement of the methodology.
The simulation of the extreme hydrodynamic conditions verified in 29/01/06 at Alfeite was used to evaluate the methodology precision when applied to this environment, by comparing the location of the scarp upper limit (mark of inundation limit) obtained by simulation with the one registered after the storm. The underestimation of about 40cm relatively to the observed data can be due to the non consideration of the swash process, to the uncertainty related with wind conditions, to the lack of wave climate information to proceed to wave model calibration, among other factors of less importance. Analysis of simulation results for extreme water level scenarios at Alfeite spit led to the conclusion that extreme wave heights, storm surge and exceptional tide levels are the phenomena which give the highest contribution for inundation levels in this estuarine area. Mean sea level rise intensifies the impact of these phenomena in the medium and long run. The Alfeite spit MDT, including the isolines of inundation from the scenarios, shows that the spit inundation would start at its East limit, would progress towards its internal region, and, in extreme conditions, with the occurrence of primary dune overwash almost all of the spit would be flooded. The beach morphological changes, the dune and the salt-marsh ecosystem destruction, the Seixal bay siltation and the infrastructures destruction (roads, beach infrastructures, and some military harbour structures) are some of the possible impacts of these phenomena.

Keywords: inundation risk, extreme levels prediction, coastal and estuarine hydrodynamic, coastal management, Tagus estuary.

 

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