Revista
Recursos Hídricos
DOI:10.5894/rh41n2-cti4
Este artigo é parte integrante da Revista Recursos Hídricos,
Vol. 41, Nº 2, 51-63, dezembro de 2020.
Análise de eventos de risco através de modelação numérica XBeach. Caso de Estudo - Costa da Caparica
Risk events analysis by XBeach numerical modeling. Case study - Costa da Caparica
Andreia Marques FERREIRA1, Conceição J.E.M. FORTES1, Maria Teresa REIS1, Juan L. GARZON2
1 Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), Av. do Brasil 101, 1700-066 Lisboa, [email protected], [email protected], [email protected]
2 CIMA/FCT, Universidade do Algarve, Campus de Gambelas, 8005-139 Faro, [email protected]
RESUMO
É cada vez mais usual o recurso à modelação numérica para a simulação de eventos de galgamento, inundação e erosão em zonas costeiras. Neste estudo, recorre-se ao acoplamento de dois modelos, SWAN + XBeach (modo surf beat), para a propagação da agitação marítima do largo até à zona de espraio e para reproduzir a evolução morfodinâmica, a fim de avaliar a ocorrência de galgamento e erosão resultantes de eventos meteo-oceanográficos extremos. O local de estudo incide sobre o sector urbano artificializado da Costa da Caparica, que é composto por um campo de esporões e uma estrutura de proteção aderente em toda a extensão, formando seis células de praia arenosa. As simulações cobriram 96 h de forçamentos oceanográficos, representando, assim, a passagem da tempestade Hércules/Christine, entre os dias 3 e 7 de janeiro de 2014. O modelo SWAN propagou com sucesso as condições de agitação marítima para a área de estudo, quando comparado com os dados registados pela boia do Porto de Lisboa. Em relação ao modelo XBeach, este foi capaz de reproduzir alguma da evolução morfodinâmica espectável, contudo a erosão da praia emersa ficou aquém dos relatos documentados, não tendo sido possível avaliar quantitativamente os resultados. O alcance máximo do espraio obtido ao longo deste troço de costa foi inferior ao documentado, o que induz a falhas na previsão de inundações devido ao galgamento. Estes resultados podem ser devidos a uma parametrização inadequada do modelo e/ou à falta de levantamentos topo-batimétricos da praia. Esta abordagem metodológica representa um passo importante para uma melhor estimativa da evolução morfodinâmica na Costa da Caparica devido a eventos de tempestade e significa um importante esforço inicial para melhorar a avaliação dos eventos de galgamento e inundação.
Palavras-chave: Riscos costeiros; Galgamento; Inundação; Erosão; Espraiamento; Tempestade marítima
ABSTRACT
The use of numerical modelling to simulate coastal hazards is increasing in popularity. In this study, a multimodel framework, SWAN + XBeach (surf beat mode), is used to propagate waves from offshore to the shoreline and reproduce morphodynamic changes in extreme events, to assess overtopping and erosion hazards in Costa da Caparica. The study site is an artificialize coastal sector with rocky groynes forming six sandy beach cells and a seawall at the backside. The simulations covered 96 hours representing the impact of Hércules/Christine storm between January 3 and 7, 2014, in the study area. SWAN model successfully propagated the wave conditions from offshore to the study area when compared against the nearby Port of Lisbon buoy data. Regarding the XBeach model, it was able to reproduce some of the expected morphological evolution, however the beach erosion did not fully correspond to the reported descriptions. The model clearly underestimated the run-up, which induces to deficiency of flood forecasting due to overtopping. These results can be the consequence of an inappropriate model parameterization and/or the lack of available beach topobathymetric historic data. This framework represents an important step to achieve a better estimation of the morphodynamic evolution in Costa da Caparica due to storm events and signifies an initial effort to improve the assessment of the overtopping and flood events.
Keywords: Coastal Risks; Overtopping; Flood; Erosion; Run-up; Storms.
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