Cálculo do galgamento na estrutura de defesa aderente da Vagueira utilizando modelação numérica e fórmulas empíricas

Abstract

A presente dissertação tem como objetivo principal analisar e prever o galgamento na estrutura de defesa costeira aderente da Praia da Vagueira. Esta análise surge no contexto da crescente preocupação em relação à segurança de pessoas, bens e ativos ambientais na zona costeira, intensificada pelas alterações climáticas e pelas crescentes pressões nas zonas litorais. Um dos desafios críticos é a minimização do galgamento sobre as estruturas. Para alcançar este objetivo, utilizou-se o modelo numérico SWASH. Foi realizada uma análise de sensibilidade para identificar os parâmetros-chave de forma a simular, da maneira mais próxima da realidade, o galgamento no SWASH. Posto isto, o modelo foi aplicado à es- trutura da Praia da Vagueira, considerando sete grupos de eventos entre 1979 e 2018. O perfil transversal da estrutura utilizado foi o da referente ao da última reabilitação na estrutura. Os resultados obtidos nas simulações, revelaram que a última reabilitação, em 2015, pa- rece ter solucionado e mitigado o galgamento na estrutura, pois apenas dois dos eventos con- siderados resultaram em galgamento. As principais causas do galgamento foram os valores elevados de altura significativa das ondas (Hs), período de pico (Tp) e o nível do mar (Nmar). A comparação com fórmulas empíricas mostrou que estas fornecem alertas excessiva- mente conservadores, visto que estas previram galgamento em todos os eventos, enquanto o modelo SWASH produziu resultados maioritariamente nulos. Em suma, esta pesquisa contribuiu significativamente para a compreensão e previsão do galgamento costeiro na estrutura de defesa costeira aderente da Praia da Vagueira. O modelo numérico SWASH surge assim, de modo geral, como uma ferramenta valiosa para o apoio à conceção de estruturas de defesa costeira e à criação de sistemas de alerta costeiro. Serão, con- tudo, necessários testes futuros para aprimorar a sua precisão. Esta pesquisa tem implicações práticas importantes para a segurança de pessoas e bens na zona costeira.

This dissertation aims to analyze and predict coastal overtopping on longitudinal coastal defense structures, focusing on the Vagueira Beach structure. This analysis arises in the context of growing concerns regarding coastal safety, exacerbated by climate change and increasing pressures on coastal zones. One of the critical challenges is addressing the issue of overtopping on such structures. To accomplish this goal, this research employed the SWASH numerical model. A sensi- tivity analysis was conducted to identify key parameters for simulating overtopping events in SWASH as realistically as possible. Subsequently, the model was applied to the Vagueira Beach structure, considering seven event groups between 1979 and 2018. For the analysis, the cross-sectional profile of the structure was based on its most recent rehabilitation in 2015. The results of the simulations indicate that the most recent rehabilitation in 2015 seems to have effectively addressed and reduced overtopping on the structure, with only two inci- dents resulting in overtopping. The primary causes of overtopping were high significant wave heights (Hs), peak periods (Tp), and sea water levels (Nmar). Differently, when compared to empirical formulas, the SWASH model predominantly yielded null results, underscoring the conservatism of the formulas, which consistently pre- dicted overtopping in all events. In summary, this research significantly contributed to the understanding and prediction of coastal overtopping on the Vagueira Beach longitudinal coastal defense structure. The SWASH numerical model emerges as a valuable tool for designing coastal defense structures and creating coastal warning systems in general. However, future tests will be necessary to enhance its accuracy. The findings of this research have notable practical relevance in the con- text of coastal safety.