Autor(es):
Guerreiro, Martha Christine Medeiros 
Data: 2010
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10773/4299
Origem: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Assunto(s): Ciências do mar; Estuários: Morfologia: Ribeira de Aljezur; Hidrodinâmica
Descrição
A morfologia de embocaduras é muito dinâmica, devido à acção combinada
das ondas, marés e caudais fluviais. As alterações morfológicas são
particularmente relevantes em embocaduras pouco profundas e de pequenas
dimensões, dado que ligeiras alterações na batimetria podem conduzir a um
efeito dramático na propagação e distorção da maré. Ocasionalmente, estas
dinâmicas complexas podem levar ao fecho da embocadura e
consequentemente à deterioração da qualidade da água a montante. Os
modelos numéricos morfodinâmicos constituem ferramentas atractivas para o
estudo destas alterações morfológicas, embora a sua aplicação seja ainda
demorada e necessite de um conhecimento profundo sobre os processos
relevantes. Este estudo visa analisar a morfodinâmica da embocadura de um
sistema costeiro de pequenas dimensões e profundidades (ribeira de Aljezur),
através da implementação, validação e exploração do sistema de modelação
morfodinâmico MORSYS2D. A ribeira de Aljezur está localizada na costa
sudoeste de Portugal e está sujeita às ondas e ventos do Atlântico Norte e às
marés ao longo da plataforma Ibérica. A ribeira tem cerca de 36 km de
comprimento, com profundidades entre 1-3 m e uma largura entre 10-40 m.
Cinco campanhas de campo foram realizados entre 2008-2010, de forma a
adquirir dados de batimetria, níveis de água, ondas e correntes, tanto no
estuário como na praia adjacente, para a compreensão da dinâmica da ribeira
e para a aplicação, calibração e validação do MORSYS2D. Este sistema 2D de
modelação morfodinâmica simula os processos de transporte de sedimentos
não-coesivos e a evolução batimétrica resultante em zonas costeiras. O
sistema inclui um modelo de ondas (SWAN), um modelo de circulação
(ELCIRC) e um modelo de transporte de sedimentos e de actualização de
fundo (SAND2D). A aplicação, calibração e validação do MORSYS2D foi um
procedimento sequencial, devido às inúmeras variáveis e processos
envolvidos (como por exemplo, parâmetros de forçamento, fórmulas de
transporte). Este procedimento iniciou-se com simulações forçadas apenas
pela maré, e progressivamente foram adicionados os processos de agitação
marítima e de transporte de sedimentos. Diferentes conjuntos de dados (níveis
de água, velocidades, dados de ondas e batimetrias) foram utilizados para
validar cada etapa. Simulações morfodinâmicas para campanhas de campo
consecutivas, constituíram a validação final. De forma a investigar o efeito dos
vários processos intervenientes na evolução morfodinâmica da embocadura
(como por exemplo, agitação marítima e os caudais de cheia), foram
realizadas simulações sintéticas. A partir da exploração do modelo, os
resultados mostram que a variabilidade morfodinâmica da praia é condicionada
principalmente pelas ondas, enquanto que o fluxo do rio domina a
morfodinâmica da embocadura quando os fluxos de pico ocorrem. O sistema
de modelos reproduz correctamente a hidrodinâmica (agitação marítima, níveis
e velocidades), e produz previsões batimétricas qualitativamente correctas.
Este estudo contribuiu para uma nova compreensão do sistema e da sua
variabilidade. The morphology of tidal inlets is very dynamic, due to the combined action of
waves, tides and river flows. The morphological changes of small and shallow
inlets are particularly relevant, as even slight variations in the bathymetry may
induce a dramatic effect on tidal propagation and distortion. Occasionally, these
complex dynamics may lead to the closure of the inlet and thus degrade the
water quality upstream. Numerical morphodynamic models constitute attractive
tools to study these morphological changes, although their application is still
time-consuming and requires a deep insight into the relevant processes. This
study aims at analyzing the morphodynamics of the tidal inlet of a small and
shallow coastal system (the Aljezur coastal stream), through the
implementation, validation and exploitation of the MORSYS2D morphodynamic
modeling system. The Aljezur stream is located in the south-west coast of
Portugal and subject to the north Atlantic waves and winds, and tides along the
Iberian shelf. The stream is about 36 km long, 1-3 m deep and 10-40 m wide.
Five field campaigns were carried out between 2008-2010 to provide
bathymetry, water levels, waves and currents, both in the estuary and the
adjoining beach, for the understanding of the dynamics of the stream and for
the application, calibration and validation of MORSYS2D. This 2D
morphodynamic modeling system simulates the non-cohesive sediment
transport processes and the resulting bathymetric evolution in coastal regions.
The system includes a wave model (SWAN), a circulation model (ELCIRC) and
a sediment transport and bottom update model (SAND2D). The application,
calibration and validation of MORSYS2D were a step-by-step procedure due to
the numerous variable inputs and processes involved (e.g., forcings,
parameters, formulations). The procedure started with simulations forced only
by the tide, and progressively were added the wave and sediment transport
processes. Different data sets (water levels, velocities, wave parameters and
bathymetries) were used to validate each step. Morphodynamic simulations
conducted between consecutive field campaigns provided the final validation.
In order to investigate the effect of the several processes on the
morphodynamic evolution of the inlet (e.g., waves and peak river flows),
synthetic simulations were performed. From the exploitation of the model,
results show that the morphodynamic variability of the beach is dominated
mostly by the waves while river flow dominates the morphodynamics of the inlet
region when peak flows occur. The model system reproduces correctly the
hydrodynamics (waves, levels and velocities), and produces predictions of
bathymetry qualitatively correct. This study brought a new understanding of the
system and its variability. Mestrado em Ciências do Mar e Zonas Costeiras
