Volume 44, Nº 1 - março 2023
Download 900KB, PDF) |
|
- Abstract / Resumo
- References / Bibliografia
- Citations / Citações
DOI:10.5894/rh44n1-cti2
Este artigo é parte integrante da Revista Recursos Hídricos, Vol. 44, Nº 1, 27-37, março de 2023.
Overtopping at Vagueira sea defence using the SWASH model
Cálculo do galgamento na estrutura de defesa aderente da Vagueira utilizando o modelo SWASH
João Correia1, Maria Graça Neves2, Ana Catarina Zózimo3 *, Gonçalo Rosa4
* Autor correspondente
1 Departamento de Engenharia Civil. Universidade NOVA de Lisboa, Caparica, 2829-516, Portugal, [email protected]
2 CERIS e Departamento de Engenharia Civil, Universidade NOVA de Lisboa, Caparica, 2829-516, Portugal, [email protected]
3 Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Lisboa, Portugal, [email protected]
4 Departamento de Engenharia Civil. Universidade NOVA de Lisboa, Caparica, 2829-516, Portugal, [email protected]
RESUMO
A praia da Vagueira está localizada no Município de Vagos, distrito de Aveiro e é protegida por uma estrutura de defesa frontal aderente que foi requalificada em 2015, com alteamento da sua cota de coroamento para + 10 m (ZH), devido à ocorrência de inundações na zona por ela protegida. Para caracterizar o galgamento com a estrutura atual, aplicou-se o modelo numérico SWASH a uma secção desta estrutura, simulando-se os temporais ocorridos entre 1979 e 2018 que, segundo as fórmulas comumente utilizadas para este tipo de estrutura, dariam galgamentos significativos. Assim, nesta comunicação apresenta-se o modelo utilizado, as características da estrutura de defesa aderente e as condições de agitação e nível de mar utilizadas nas simulações. Os resultados obtidos com o SWASH são comparados com os resultados de várias fórmulas empíricas. Para todas as condições testadas, as fórmulas empíricas apresentam sempre caudais médios de galgamento não nulos, enquanto o SWASH apenas origina caudais médios de galgamento superiores a zero quando o espraiamento máximo não atinge o coroamento da estrutura. Consequentemente, a utilização dos resultados das fórmulas empíricas para a emissão de alertas pode conduzir a situações de alarme que não correspondem à realidade.
Palavras-chave: estrutura aderente de enrocamento; espraiamento; perfil barra-fossa; modelo não linear de águas pouco profundas.
ABSTRACT
Vagueira beach is located at Vagos Municipality, Aveiro, and is protected by a longitudinal defence structure. That structure was rehabilitated in 2015 with an increase in its crest level to + 10 m (ZH) to overcome the occurrence of flooding in the area protected by the structure.
To characterize the overtopping over the rehabilitated defence structure, the numerical model SWASH was applied to a cross-section of the structure to simulate the storms that occurred between 1979 and 2018. The input conditions of those storms originated significant overtopping according to the widely used empirical formulae that are applied to this type of structure.
This paper describes the modelling approach, as well as the physical characteristics of the structure and the input wave and sea level conditions that were considered in the numerical simulations. The results obtained with SWASH are compared with the results for several empirical formulae. For all the conditions tested, the empirical formulae always return non-null overtopping discharges. SWASH only gives null overtopping discharges when the maximum run-up does not reach the crest of the structure. Consequently, using results from the empirical formulae to issue alerts can lead to alarming situations that do not correspond to reality.
Keywords: adherent rubble-mound structure; wave run-up; bar-trough profile; nonlinear shallow water model
Altomare, C., Suzuki, T., & Verwaest, T. (2020). Influence of directional spreading on wave overtopping of sea dikes with gentle and shallow foreshores. Coastal Engineering, 157 (May 2019), 103654. https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2020.103654
Coeveld, E. M., van Gent, M. R. A. e Pozueta, B. (2005). Neural Network: Manual NN_OVERTOPPING2, CLASH WP8 – Report BV.
Correia, J.P. (2023). Cálculo do galgamento na estrutura de defesa aderente da Vagueira utilizando modelação numérica e fórmulas empíricas, Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil, Universidade NOVA de Lisboa, November,103 pp.
COSMO (2018). Disponível em: https://cosmo.apambiente.pt/. Accessed in 2020.
EurOtop. Manual on Wave Overtopping of Sea Defences and Related Structures. An Overtopping Manual Largely Based on European Research, but for Worldwide Application. (2018). van der Meer, J. W., Allsop, N. W. H., Bruce, T., de Rouck, J., Kortenhaus, A., Pullen, T., Schüttrumpf, H., Troch, P., Zanuttigh, B., Eds.
Fortes, C.J.E.M, Neves, M.G., Capitão, R., Pinheiro, L. (2020). Avaliação do galgamento costeiro sem e com um quebra-mar destacado na frente da Praia da Vagueira, in Atas. 6as Jorn. de Engenharia Hidrográfica/1as Jorn. Luso-Espanholas de Hidrografia, Lisbon, 3-5 November , pp- 187-190.
Goda, Y. (2009). Derivation of unified wave overtopping formulas for seawalls with smooth, impermeable surfaces based on selected CLASH datasets. Coastal Engineering, 56(4), 385–399. https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2008.09.007 Masatoshi, Y., Naoya, O., Mase, H., Kim, S., Umeda, S., & Tamore, C. (2019). Applicability enhancement of integrated formula of wave overtopping and runup modeling. Journal of JSCE, Ser. B2 (Coastal Engineering), 75.
Mase, H., Tamada, T., Yasuda, T., Hedges, T. S., & Reis, M. T. (2013). Wave Runup and Overtopping at Seawalls Built on Land and in Very Shallow Water. Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering, 139(5), 346–357. Https://doi.org/10.1061/(ASCE)ww.1943-5460.0000199 Rosa, G. (2021). Cálculo do galgamento em estruturas de defesa aderente. O caso da Vagueira, Master thesis in Civil Engineering, NOVA School of Science & Technology, 90 pp.
Sancho, F.; Oliveira, F. S. B. F.; Fortes, C. J. E. M.; Baptista, P.; Roebeling, P. (2020). Estudo de caracterização e viabilidade de um quebra-mar destacado multifuncional em frente à Praia da Vagueira, in Atas das 6.as Jorn. de Engenharia Hidrográfica/1.as Jorn. Luso-Espanholas de Hidrografia, Lisbon, 3-5 November, pp. 231-234.
Suzuki, T., Altomare, C., Veale, W., Verwaest, T., Trouw, K., Troch, P., & Zijlema, M. (2017). Efficient and robust wave overtopping estimation for impermeable coastal structures in shallow foreshores using SWASH. Coastal Engineering, 122, 108–123.
https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2017.01.009
van Gent, M.R.A. (1999). Physical Model Investigations on Coastal Structures with Shallow Foreshores: 2D Model Tests with Single and Double-Peaked Wave Energy Spectra, Hydraulic Engineering Reports, H3608, Delft Hydraulics.
Zhang, N., Zhang, Q., Wang, K.-H., Zou, G., Jiang, X., Yang, A., & Li, Y. (2020). Numerical Simulation of Wave Overtopping on Breakwater with an Armor Layer of Accropode Using SWASH Model. Water, 12(2), 386. https://doi.org/10.3390/w12020386 Zijlema, M., Stelling, G.S., Smit, P. (2011). SWASH: An operational public domain code for simulating wave fields and rapidly varied flows in coastal waters, Coastal Engineering, 58(10), pp. 992–1012.