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Saltwater Intrusion in the Upper Tagus Estuary during droughts
Droughts reduce freshwater availability and have negative environmental, economic,and social impacts. In estuaries, the dynamics between the saltwater and the freshwater can bea ected during droughts, which can impact several natural resources and economic sectors negatively.The Tagus estuary is one of the largest estuaries in Europe and supports diverse uses and activitiesthat can be a ected by the saltwater intrusion (e.g., agriculture). This study assesses the saltwaterintrusion in the upper reaches of the Tagus estuary using a process-based model to explore di erentscenarios of freshwater discharge and sea level rise. For the river discharge and mean sea levelrise scenarios analyzed, salinity can reach concentrations that are inadequate for irrigation whenthe mean Tagus river discharge is similar or lower than the ones observed during recent droughts(22
Ano: 2019
Número Páginas:
15p.
Autor(es): Rodrigues, M.; Fortunato, A. B.; Freire, P.
Revista: Geosciences
Editor: MDPI
Volume:
Volume 9(9), 400.
Keywords: Sea level rise; River discharge; SCHISM; Estuaries
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The closure of a shallow tidal inlet promoted by infragravity waves
Tidal inlets connect the ocean to inner water bodies and are present worldwide. Shallow inlets display fast morphological changes, due to complex interactions between tides, waves, and shallow depths. Their closure is commonly observed under storm waves, but the underlying processes remain only partly understood. Here, we present new field evidence that infragravity waves contribute to the closure of shallow inlets. The analysis of new field data collected at a shallow inlet under storm waves reveals that infragravity waves up to 0.4 m high can propagate inside the lagoon during flood but are blocked by opposing currents during ebb. At the passage of an infragravity wave crest, currents peak over 2.5 m/s and increase instantaneous sand fluxes by 2 orders of magnitude. Large accumulations of sand at the lagoon entrance damp tidal propagation until full inlet closure. This mechanism provides a new explanation for the closure of shallow inlets observed worldwide.
Ano: 2019
Número Páginas:
6804-6810pp.
Autor(es): Bertin, X.; Mendes, D.; Martins, K.; Fortunato, A. B.; Lavaud, L.
Revista: Geophysical Research Letters
Editor: Wiley
Volume:
46 (12).
Keywords: Ocean; Inlets
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Infragravity wave energy changes on a dissipative barred beach: a numerical study
The influence of bars on the infragravity wave energy changes in dissipative beaches is analysed through numerical simulations of random wave propagation. The analysis of the simulated data includes the cross-shore evolution of the significant short and infragravity wave heights, the phase-lag between the radiation stress and the infragravity wave oscillations and the balance between the infragravity wave energy flux gradient and the rate of work done by the radiation stress. These simulated data were subjected to a sensitivity analyses aiming to assess the influence of the water depths over the bar crest and of the JONSWAP peak-enhancement factor.The presence of a bar induces partial short wave dissipation through depth-induced breaking. Over the bar, the infragravity wave energy flux gradient is almost balanced by the work done by the radiation stress for the analysed range of water depths and JONSWAP peak-enhancement factors.Nonlinear energy transfers between short and infragravity wave frequencies are therefore the most important physical process to explain the infragravity wave energy changes that occur over a dissipative bar. For the shallowest test case, infragravity wave dissipation, probably induced by depth-induced breaking, can play a role on the downward slope of the bar. The water depth over the bar crest controls the infragravity wave energy changes that occur between the bar crest and the shoreline.A transition range associated to Ursell numbers between 0.3 and 1 separates two clusters associated to nonlinear energy transfers. For Ursell numbers below this range, nonlinear energy transfers occur from the short to the infragravity wave frequencies. In contrast, for Ursell numbers above this limit they occur from infragravity to the short wave frequencies. A parametrization widely used in operational wave models performs satisfactory for Ursell numbers between 0.1 and 1 over the simulated dissipative barred beach profiles.
Ano: 2018
Número Páginas:
136-146pp.
Autor(es): Mendes, D.; Pinto, J. P.; Pires Silva, A.; Fortunato, A. B.
Revista: Coastal Engineering
Editor: Elsevier
Volume:
140.
DOI:
10.1016/j.coastaleng.2018.07.005 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378383918300322
Keywords: numerical study; Infragravity
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A numerical study of the February 15, 1941 storm in the Tagus estuary
On February 15, 1941, a storm caused one of the major natural disasters in the IberianPeninsula in the past century. The storm made landfall in the north of Portugal, leading to alarge surge in the Tagus estuary. Adverse meteorological conditions combined with a highspring tide led to extensive flooding of dry land, causing severe damage and casualties. A suiteof regional and local scale models is developed to analyze the event and the relativecontributions of the different forcing agents to the extreme water levels. Quantitative andqualitative validations show that the models adequately reproduce this type of events. Themodels are then used to assess the inundation in the upstream reaches of the estuary whereextensive agricultural lands are protected by dikes. Results show that over 25 km2 could beinundated today, a value that would increase threefold for a sea level rise of 0.5 m. Then, therelative importance of the different forcing mechanisms on the extreme water levels isinvestigated through numerical experiments. It is shown that the regional surge and the setupinduced by swell are the two main drivers of the inundation. In particular, the modulation of thewave setup by tides induces a semi-diurnal signal which is amplified by resonance inside theestuary.
Ano: 2017
Número Páginas:
50-64pp.
Autor(es): Fortunato, A. B.; Freire, P.; Bertin, X.; Rodrigues, M.; Ferreira, J.; Liberato, M.
Revista: Continental Shelf Research
Editor: Elsevier
Volume:
Volume 144, sem número.
Keywords: SCHISM; Flooding; Numerical modeling; Tide-surge interaction; Portugal; 2010 xynthia storm
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An oil risk management system based on high-resolution hazard and vulnerability calculations
A new oil risk management system is proposed herein. Risk is computed in a quantitative way, combining a detailed hazard maps generated with a process-based oil spill model over an unstructured computational grid, and a spatially detailed methodology for vulnerability analysis. The system has a web interface that serves as a single point of access to both emergency-driven and risk-management products. The system
Ano: 2017
Número Páginas:
1-18pp.
Autor(es): Azevedo, A.; Fortunato, A. B.; Epifânio, B.; Boer, S.; Oliveira, E.; Alves , F.; Jesus, G.; Gomes, J. L.; Oliveira, A.
Revista: Ocean & Coastal Management
Editor: Elsevier
Volume:
Volume 136.
Keywords: Coastal zones; Spatial vulnerability analysis; Unstructured grid; High-resolution oil spill model; Aveiro lagoon; Quantitative risk analysis
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Assessment of a three-dimensional baroclinic circulation model of the tagus estuary (Portugal)
Circulation patterns and physical regimes play a major role in estuarine ecosystems.Understanding how different drivers, like climate change, may affect the estuarine dynamics is thusfundamental to guarantee the preservation of the ecological and economical values of these areas.The Tagus estuary (Portugal) supports diverse uses and activities, some of which may benegatively affected by changes in the hydrodynamics and salinity dynamics. Numerical modelshave been widely used in this estuary to support its management. However, a detailedunderstanding of the three-dimensional estuarine circulation is still needed. In this study, athree-dimensional hydrodynamic baroclinic model was implemented and assessed using themodeling system SCHISM. The model assessment was performed for contrasting conditions inorder to evaluate the robustness of the parametrization. Results show the ability of the model torepresent the main salinity and water temperature patterns in the Tagus estuary, including thehorizontal and vertical gradients under different environmental conditions and, in particular, riverdischarges. The model setup, in particular the vertical grid resolution and the advection scheme,affects the model ability to reproduce the vertical stratification. The TVD numerical scheme offersthe best representation of the stratification under high river discharges. A classification of theTagus estuary based on the Venice system regarding the salinity distribution for extreme riverdischarges indicates a significant upstream progression of the salt water during drought periods,which may affect some of the activities in the upper estuary (e.g., agriculture). The modeldeveloped herein will be used in further studies on the effects of climate change on the physicaland ecological dynamics of the Tagus estuary.
Ano: 2017
Número Páginas:
763-787pp.
Autor(es): Rodrigues, M.; Fortunato, A. B.
Revista: AIMS Environmental Science
Editor: AIMS Press
Volume:
Vol.4, N6.
Keywords: Estuarine circulation; Venice system; Temperature; Salinity; Schism modelling system
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Cera: an open-source tool for coastal erosion risk assessment
Coastal zones are socially and economically very important, leading to a high pressure for its permanentdevelopment. Simultaneously, these zones are subject to several maritime hazards, able to causecoastal erosion. Therefore, a thoughtful management of these zones is required in order to protectsociety, economy and natural environments. This work presents a GIS-based tool that aims to provide aquick assessment to coastal erosion risk, called CERA: Coastal Erosion Risk Assessment. The simpleprocesses and small amount of data required by the tool provides a viable alternative to other methods,which are often more complex and difficult to apply. The assessment method used in CERA is divided intwo parts. The first part is a vulnerability assessment, which combines several parameters that influencecoastal erosion, each being classified in a scale of 1e5. The second part, a consequence assessment,follows the same procedure, but considering socio-economic aspects. Then, a risk matrix is applied todetermine a risk classification, also divided in 5 classes, from I to V. Aveiro, in Portugal, and Macanetaspit, in Mozambique, were selected to test the application. Data was gathered for both locations. Whilein Aveiro it was used a considerable amount of available georeferenced data, for the Macaneta spit thedata was mainly prevenient from previous publications and local expert knowledge. The results showthat both study areas have similar vulnerabilities to coastal erosion, with classes IV and V dominatingalong the areas closer to the shoreline. On the other hand, the consequence classification in Aveiro ishigher than in Macaneta, resulting in a higher risk level in several regions in Aveiro district. The higherlevel of detail in Aveiro data also resulted in a more even distribution across all class levels in theresults.©
Ano: 2017
Número Páginas:
1-14pp.
Autor(es): Narra, P.; Coelho, C.; Sancho, F. E.; Palalane, J.
Revista: Ocean & Coastal Management
Editor: Elsevier
Volume:
142.
Keywords: Macaneta; Aveiro; GIS; Exposure; Hazard; Consequence; Vulnerability
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Operational forecast framework applied to extreme sea levels 1 at regional and 2 local scales
The design, implementation and demonstration of a novel and generic computational forecast framework for multi-scale prediction of extreme sea levels and associated flooding is presented. Denoted Water Information Forecast Framework (WIFF), it integrates process-based models for waves, tides and surges from regional to local scales, predicting the flooding of coastal areas, and supporting the routine and emergency management of coastal resources. WIFF manages the simulations and the real-time monitoring data, archives the data and makes the information available through a WebGIS that targets users with distinct access privileges. Additionally, the web component of WIFF adapts automatically and transparently to any device. WIFF also provides ways to assess the model accuracy and generates tailored products based on model results and observations. WIFF is demonstrated in the prediction of extreme water levels in the Portuguese coast, simulating processes at different scales: at basin scales, waves are simulated in the North Atlantic and in the Portuguese shelf, and sea levels due to tides and atmospheric forcings are simulated in the North-east Atlantic; at estuarine scales, high-resolution, fully coupled wave/circulation predictions are performed in the Tagus estuary to account for wave current interactions.User-oriented georeferenced products are generated, including automatic model/data comparisons, targeting the needs of civil protection agents and combining for the first time an agile, service-oriented platform with high-resolution, process-rich predictions of the Tagus dynamics.
Ano: 2017
Número Páginas:
1-15pp.
Autor(es): Fortunato, A. B.; Oliveira, A.; Rogeiro, J.; Costa, R.; Gomes, J. L.; Li., K; Jesus, G.; Freire, P.; Rilo, Ana; Mendes, A.; Rodrigues, M.; Azevedo, A.
Revista: Journal of Operacional Oceanography
Editor: Taylor & Francis
Volume:
Volume 10, nº. 1.
Keywords: Storm surge; Real-time information framework; Tagus estuary; Portuguese shelf; WebGIS; Forecast systems
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Storm-induced marine
There is a growing interest for marine flooding related to recent catastrophic events and their unintended consequences in terms of casualties and damages, and to the increasing population and issues along the coasts in a context of changing climate. Consequently, the knowledge on marine flooding has progressed significantly for the last years and this review, focused on storm-induced marine submersions, responds to the need for a synthesis. Three main components are presented in the review: (1) a state-of-the-art on marine submersions from the viewpoint of several scientific disciplines; (2) a selection of examples demonstrating the added value of interdisciplinary approaches to improve our knowledge of marine submersions; (3) a selection of examples showing how the management of future crises or the planning efforts to adapt to marine submersions can be supported by new results or techniques from the research community. From a disciplinary perspective, recent progress were achieved with respect to physical processes, numerical modeling, the knowledge of past marine floods and vulnerability assessment. At a global scale, the most vulnerable coastal areas to marine flooding with high population density are deltas and estuaries. Recent and well-documented floods allow analyzing the vulnerability parameters of different coastal zones. While storm surges can nowadays be reproduced accurately, the modeling of coastal flooding is more challenging, particularly when barrier breaches and wave overtopping have to be accounted for. The chronology of past marine floods can be reconstructed combining historical archives and sediment records. Sediment records of past marine floods localized in back barrier depressions are more adequate to reconstruct past flooding chronology. For the two last centuries, quantitative and descriptive historical data can be used to characterize past marine floods. Beyond providing a chronology of events, sediment records combined with geochronology, statistic analysis and climatology, can be used to reconstruct millennial-scale climate variability and enable a better understanding of the possible regional and local long-term trends in storm activity. Sediment records can also reveal forgotten flooding of exceptional intensity, much more intense than those of the last few decades. Sedimentological and historical archives, combined with highresolution topographic data or numerical hindcast of storms can provide quantitative information and explanations for marine flooding processes. From these approaches, extreme past sea levels height can be determined and are very useful to complete time series provided by the instrumental measurements on shorter time scales. In particular, historical data can improve the determination of the return periods associated with extreme water levels, which are often inaccurate when computed based on instrumental data, due to the presence of gaps and too short time-series. Longterm numerical hindcast of tides and surges can also be used to provide the required time series for statistical analysis. Worst-case scenarios, used to define coastal management plans and strategies, can be obtained from realistic atmospheric settings with different tidal ranges and by shifting the trajectory of storms. Management of future crises and planning efforts to adapt to marine submersions are optimized by predictions of water levels from hydrodynamic models. Such predictions combined with in situ measurements and analysis of human stakes can be used to define a vulnerability index. Then, the efficiency of adaptation measures can be evaluated with respect to the number of lives that could be potentially saved. Numerical experiments also showed that the realignment of coastal defenses could result in water level reduction up to 1 m in the case where large marshes are flooded. Such managed realignment of coastal defenses may constitute a promising adaptation to storm-induced flooding and future sea level rise. From a legal perspective, only a few texts pay specific attention to the risk of marine flooding whether nationally or globally. Recent catastrophic events and their unintended consequences in terms of death and damages have triggered political decisions, like in USA after hurricane Katrina, and in France after catastrophic floods that occurred in 2010.
Ano: 2017
Número Páginas:
151-184pp.
Autor(es): Eric Chaumillon; Bertin, X.; Fortunato, A. B.; Bajo, M.; Schneider, Jean-Luc; Dezileau, L.; Walsh, J.; Michelot, A.; Chauveau, E.; Créach, A.; Hénaff, A.; Sauzeau,T.; Waeles, B.; Gervais, B.; Jan, G.;
Revista: Earth-Science Reviews
Editor: Elsevier
Volume:
Volume 165.
Keywords: Vulnerability; Storm flood deposits; Storm surge; Public policies; Coastal realignment; Submersions forecast; Barrier breaching; Overtopping; Overflowing; Numerical model; Risk; Historical archives; Past marine floods; Climate change; Marine flooding
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The contribution of historical information to flood risk management in the Tagus estuary
Estuarine areas are often affected by flood episodes with significant infrastructural andhuman damages caused by the overlap of different triggering factors. Currently flood riskmanagement practices are subject to increased scrutiny by the public and relevantstakeholders requiring rigorous justification by flood risk managers and careful validationof the technical options and human and financial resources allocated to the managementpractice. Therefore, flood risk diagnosis through historical sources might constitute animportant and effective first approach to public policies validation.In this paper is presented an estuarine flood damage database based on historicalinformation and discussed as to the extent these types of sources can contribute to improveestuarine flood risk management in the Tagus estuary (Portugal). The paper discusses themethodological findings and limitations and highlights the usefulness of historicalinformation integrating the results into the International Risk Governance Council (IRGC)risk management framework.
Ano: 2017
Número Páginas:
22-35pp..
Autor(es): Rilo, Ana; Tavares, A.; Freire, P.; Santos, P.; Zêzere, J. L.
Editor: Elsevier
Volume:
Nº 25.
Keywords: Public policies; Risk; Flood impacts; Database
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Non-linear infra-gravity and sea-swell wave-wave interactions at S. Jacinto beach
Non-linear wave-wave interactions between sea-swell waves (0.5 < f < 0.04 Hz) and infragravity waves (0.04 < f < 0.004 Hz) are studied in detail from field data using bispectral analysis. This methodology allowed to understand the direction and magnitude of the non-linear energy transfers within the spectrum. Field measurements of pressure data were collected at S. Jacinto beach during a full tidal cycle on a cross-shore transect at the subtidal and intertidal zone. Bispectral estimates showed triad interactions between two sea-swell waves and one infra-gravity wave at the surf zone. The non-linear transfers were out of phase which indicates the presence of bound waves. These results evidenced the presence of energy transfers from infra-gravity to sea-swell band where the sea-swell waves are more energetic, during shoaling and breaking.
Ano: 2016
Número Páginas:
187-190pp.
Autor(es): Mendes, D.; Pires Silva, A.; Fortunato, A. B.; Pinto, J. P.
Revista: Actas das 4 as Jornadas de Engenharia Hidrográfica
Editor: Instituto Hidrográfico
Keywords: Wave observations; Bispectral analysis; Non-linear wave-wave interactions; Infra-gravity waves
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Observations of infra-gravity waves at S. Jacinto beach
Generation mechanisms of infra-gravity motions are analysed using field observations at S. Jacinto beach. These observations were, tipically, bottom-pressure time series collected in June 2015 during a full spring tidal cycle from the subtidal to the intertidal zone. Bound wave and breakpoint generation mechanisms were assessed using the parameters proposed in the available literature. The results put in evidence the importance of infra-gravity wave energy close to the shoreline. An increase of up to 0.42 m was estimated. The clearest generation mechanism was the bound wave release. The breakpoint generation also contributed but to a less extent and only during high-water.
Ano: 2016
Número Páginas:
191-194pp.
Autor(es): Mendes, D.; Pires Silva, A.; Fortunato, A. B.; Pinto, J. P.
Revista: Actas das 4 as Jornadas de Engenharia Hidrográfica
Editor: Instituto Hidrográfico
Keywords: Surf beat; Wave observations; Breakpoint generation; Bound wave release; Infra-gravity waves
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Salinity evolution in the Tagus estuary relative to climate change
Climate change represents a potential threat for estuaries, via potential landward intrusionof saltwater, inundation of low-lying areas, acceleration in the nutrients cycling and disruption ofaquatic ecosystems. The Tagus estuary, one of the largest estuaries in Europe, holds a major naturalreserve and supports diverse activities, some of which may be negatively affected by the landwardintrusion of saltwater (e.g. agriculture). In this study, a new three-dimensional hydrodynamicsbaroclinic model is implemented and validated in the Tagus estuary. A preliminary analysis of thesalinity distribution relative to different river flows and sea level rise is also performed. Results showthat the model adequately represents the main patterns observed, with significant improvements fromprevious applications. The classification of the estuary, based on the Venice system, showscontrasting situations regarding the salinity distribution for extreme river flows, and the progressionfurther upstream of the saltwater due to mean sea level rise.
Ano: 2016
Número Páginas:
179-182pp.
Autor(es): Rodrigues, M.; Fortunato, A. B.; Freire, P.
Revista: Atas das 4 as Jornadas de Engenharia Hidrográfica
Editor: Instituto Hidrográfico
Keywords: River flow; Sea level rise; Salinity; Venice system; Numerical modelling
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Scale issues in local vulnerability assessment: implications in risk and urban planning
The assessment of vulnerability provides valuable knowledge in the risk assessment steps of a risk governance process. Given the multiscale, multilevel and multisectorial aspects of flood risk, the diversified entities that directly and indirectly intervene in risk management require specific outputs from the assessment studies. Vulnerability assessment methodologies should, therefore, produce the most adequate information considering their final end-users. Urban areas in estuarine margins are particularly exposed and vulnerable to flooding due to the high dynamics of such natural and human systems. That interface conditions are found in the Old City Centre of the Seixal municipality, located in the left margin of the Tagus River, near Lisbon (Portugal). In this study area two distinct methodologies were applied for the assessment of territorial vulnerability to estuarine flooding. After a description of the assessment procedures results are presented, compared and discussed. A first, lower-scale, methodology explores the application of the statistical procedure based on the SoVI® at the statistical block level. The second, higher-scale, methodology is based in data collected through field matrices at the building and statistical sub-block level. The comparison of both vulnerability classifications revealed that the lower-scale vulnerability assessment provides information with the ability to identify vulnerability drivers at the regional and municipal level. Nevertheless, only at a higher-scale it is possible to characterize and differentiate the smaller units of analysis that compose the Old City Centre of Seixal. It is argued that the most efficient implementation of local flood risk management strategies in the study area
Ano: 2016
Número Páginas:
455-462pp.
Autor(es): Santos, P.; Tavares, A.; Freire, P.; Rilo, Ana
Revista: Atas do ICUR 2016 - International Conference on Urban Risks
Editor: CERU
Keywords: Risk management; Multiscale; Vulnerability; Flood hazard
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The effect of storm events in the Tagus estuarine margins
Floods in estuaries can be forced by factors associated to ocean and inland sources. In the particular case of the Tagus estuary, the water level variability is mostly driven by tides and storm surges. One of the most recent flood events with the greatest impact in this estuary occurred on February 2010 associated with the passage of the Xynthia storm by the Portuguese coast. In the present study this flood event and related impacts are characterized considering two different territorial contexts: urbanised and productive agricultural areas. The territorial characterization of the potential flooding areas for a similar event considering a sea level rise scenario, obtained through numerical modelling, shows important contrasts in flooding extensions and in the exposed elements typology. These results are relevant for flood risk management, contributing to the definition of adaptation measures to improve the capability to cope with future extreme events.
Ano: 2016
Número Páginas:
231-264pp.
Autor(es): Freire, P.; Fortunato, A. B.; Rodrigues, M.; Santos, P.; Rilo, Ana; Tavares, A.
Revista: Actas das 4 as Jornadas de Engenharia Hidrográfica
Editor: Instituto Hidrográfico
Keywords: Territorial context; Sea level rise; Estuaries; Flood; Storm surge
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A DIMENSÃO LONGILITORAL NA RESILIÊNCIA DUNAR DURANTE TEMPESTADES MARÍTIMAS
Durante temporais marítimos que atingem a costa ocorre, frequentemente, a erosão de sistemas praia duna. Apesar da componente transversal dos processos costeiros ser predominante relativamente à componente longitudinal durante eventos deste tipo, é importante conhecer como os gradientes longitudinais da geomorfologia afetam a morfodinâmica do sistema praia-duna no seu todo. Este estudo teve como objetivo analisar o efeito da variação longitudinal da morfologia da duna frontal na morfodinâmica do sistema praia-duna sob ação de ondas incidentes oblíquas e variação do nível do mar devida à ação das marés astronómica e meteorológica. A insuficiência de dados de campo ou laboratório deste tipo para condições de temporal marítimo é uma limitação à compreensão dos processos costeiros subjacentes. Por isso, nesta análise recorreu-se a um modelo numérico 2DH de morfodinâmica baseado nos processos costeiros. A morfologia do caso de estudo foi simplificada para limitar a complexidade dos fenómenos físicos envolvidos e, assim, melhor se identificarem os mecanismos responsáveis pela evolução morfológica verificada. Inicialmente apenas a altura da duna frontal variava na direção longitudinal. Contudo, no decorrer da tempestade, com a erosão da duna, outras características morfológicas no topo e acima da face de praia deixaram de ser uniformes na direção longitudinal. Apesar do volume de sedimentos erodidos da zona face de praia-berma-duna frontal ser mais elevado para os trechos de duna mais alta e o recuo da duna frontal ser maior para os trechos de duna mais baixa, a nova topo-hidrografia das zonas de rebentação e face de praia continuou bastante uniforme na direção longitudinal. Concluiu-se que parte do volume de sedimentos erodidos da zona face de praia-berma-duna frontal dos trechos de duna mais alta é transportada pela corrente longitudinal e depositada na área submersa dos trechos de duna mais baixa, atenuando assim os gradientes longitudinais da topo hidrografia das zonas de rebentação e face de praia.
Ano: 2015
Número Páginas:
11p.
Autor(es): Oliveira, F. S. B. F.
Revista: VIII CPGZCPEP
Editor: Universidade de Aveiro
Keywords: Proteção costeira; Temporal marítimo; Morfodinâmica; Erosão; Praia
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Avaliação do transporte sedimentar coesivo na Ria de Aveiro
A Ria de Aveiro sofreu alterações hidrodinâmicas e morfológicas ao longo da sua evolução, que conduziram a modificações nos padrões de circulação e sedimentares. A dinâmica dos sedimentos em suspensão reveste-se de enorme importância local, na medida em que o transporte dos sedimentos em suspensão pode provocar alterações batimétricas pontuais.Neste trabalho foi simulada a concentração de sedimentos em suspensão na Ria de Aveiro através da utilização de um modelo numérico, efetuando-se análise da sensibilidade dos seus resultados face a diferentes cenários de caudais fluviais afluentes à Ria de Aveiro, associados a períodos de retorno de 2, 10 e 100 anos, em situações extremas e médias de maré. As velocidades do escoamento, a concentração de sedimentos em suspensão e os fluxos de água e sedimentos foram determinados em secções de estudo, localizadas na entrada dos principais canais.Os resultados evidenciaram a exportação de sedimentos da Ria de Aveiro e da sua bacia hidrográfica no sentido do oceano. O aumento dos caudais fluviais apenas induz alterações na magnitude dos fluxos sedimentares em suspensão em situação de maré viva, não ocorrendo quaisquer alterações em situação de maré morta e maré média.
Ano: 2015
Número Páginas:
15p.
Autor(es): Costa, S.; Picado, A.; Vaz, N.; Coelho, C.; Portela, L. I.; Dias, J. M.
Editor: APRH
Keywords: Velocidades de escoamento; Períodos de retorno; Fluxos sedimentares; Concentração de sedimentos em suspensão; Caudais fluviais
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Aveiro lagoon fine sediment laboratory tests
Cohesive sediment transport is not directly related to easilymeasurable parameters. Erosion and deposition properties are usually described bycritical bed shear stresses, erosion rate coefficients and settling velocities. Toimprove the reliability of numerical models, these parameters should bedetermined from observations and experiments, either in situ or in the laboratory.This work presents some results of laboratory tests (settling column, annular flumeand straight, recirculating flume tests) with fine sediments collected in the AveiroLagoon, in order to contribute to that improvement. The results indicate thatlaboratory tests can indeed provide insight into erosion and deposition properties.The results also suggest that fine sediment transport depends partly on cohesiveproperties, such as flocculation, and partly on particle size.
Ano: 2015
Número Páginas:
14p.
Autor(es): Coelho, C.; Costa, S.; Portela, L. I.; Ribeiro, F.; Cunha, R.
Editor: World Scientific
Keywords: Lagoon; Sediment
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Desenvolvimento de um sistema operacional de previsão de temporais na costa portuguesa
As inundações em zonas estuarinas e costeiras podem causar danos significativos, como os que ocorreram no inverno 2013/2014 na costa Portuguesa. No entanto, estes danos podem ser mitigados se os eventos forem previstos com antecedência. Com vista a fornecer a informação necessária às autoridades, desenvolveu-se um sistema operacional de previsão dos níveis do mar na costa Portuguesa. Este sistema tem por base a simulação da agitação marítima e dos níveis devidos à maré e aos agentes atmosféricos, a escalas regionais e locais.À escala regional, simula-se a agitação marítima com o modelo WaveWatch III no Atlântico Norte, com uma malha encaixada na costa Portuguesa. Paralelamente, simulam-se os níveis devidos à maré e agentes atmosféricos no Atlântico Nordeste com o modelo SCHISM. Numa segunda fase, estes modelos regionais são utilizados para forçar modelos locais que simulam de forma acoplada a agitação marítima e os níveis com base no código SCHISM-WWM. Como teste piloto a nível local, implementou-se um modelo do estuário do Tejo, incluindo zonas inundáveis na margem sul. O conjunto de modelos é executado diariamente, de forma automática, produzindo previsões de 48 horas. Os resultados são integrados na plataforma WIFF (Water Information and Forecasting Framework - http://ariel.lnec.pt) que os disponibilizam de forma ágil através de um browser.
Ano: 2015
Número Páginas:
1-15pp.
Autor(es): Fortunato, A. B.; Costa, R.; Rogeiro, J.; Gomes, J. L.; Oliveira, A.; Li., K; Freire, P.; Rilo, Ana; Mendes, A.; Rodrigues, M.
Editor: APRH
Keywords: Agitação marítima; Marés; Níveis extremos; Estuário do Tejo; Costa portuguesa; Oceanografia operacional
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Estudo de soluções alternativas de dragagens para a estabilização da Lagoa de Óbidos
Na lagoa de Óbidos, a forte interacção entre ondas e correntes de maré induz rápidas alteraçõesmorfológicas na sua embocadura. Esta laguna possui um prisma de maré reduzido e uma dominância deenchente em termos de níveis. Estes dois factores promovem um equilíbrio dinâmico instável na suaembocadura que migra frequentemente para junto das margens e coloca em risco as construçõesexistentes (Oliveira et al., 2006). As soluções implementadas nos últimos anos correspondemmaioritariamente a dragagens com o objectivo de prevenir o fecho da embocadura. No entanto, estasmedidas com carácter provisório não foram capazes de impedir o fecho da embocadura da lagoa deÓbidos em Janeiro de 2014. Este estudo visa contribuir para a gestão costeira da lagoa de Óbidos e tempor objectivo avaliar dois planos de dragagens alternativos, comparando-os com o plano que foiimplementado na última década, através de um modelo morfodinâmico. A discussão de resultados seráefectuada através da análise dos prismas de maré, das diferenças de duração entre a vazante e a enchente edos volumes de sedimentos que atravessaram a embocadura durante um período de cinco meses após asdragagens.
Ano: 2015
Número Páginas:
45-46pp.
Autor(es): Mendes, D.; Fortunato, A. B.; Pires Silva, A.; Li., K
Editor: Universidade do Algarve
Keywords: Lagoa de Óbidos
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Evaluating the geomorphologic stability of an estuarine sandy beach. Integrated Coastal Zone Management
The hydrodynamics and sediment dynamics of a low energy estuarine beach was analysed. The beach is subjected to local wind waves generated in an area of restricted fetch, wake waves generated by catamarans and a semi diurnal meso-tidal regime. Only storm events of short duration modify the beach profile, which, once the normal hydrodynamic conditions are restored, naturally recovers its initial shape. The beach is characterised by having a steep upper slope until mean sea level, followed, seaward, by a low gradient terrace, and a bimodal sediment distribution. To investigate the hydro sedimentologic beach behaviour, wind, topo-hydrographic and sedimentologic data were used as input and validation of process based numerical modelling. Wave generation and transformation in an area of restricted fetch, nearshore circulation, sediment transport and morphological evolution were simulated for average annual conditions and storm conditions. The statistical analysis of a six-year wind data series allowed to derive the average wind regime, based on which, the average annual wave regime and the average annual longshore sediment budget, 14.5x103 m3year-1, were calculated. The contribution of the individual components of the representative wave regime, discretised by directional sector and height class of incidence, was evaluated as well as the spatial distribution of the longshore sediment transport in the active part of the beach profile. The characteristics of the wave groups generated by the passage of catamarans at different speeds were estimated and their action on the beach morphology was simulated. Although when the catamarans travel at 20 knots speed the average annual wake wave energy dissipated at the beach is 2.5 times higher than the average annual wind wave energy, the erosion effect on the beach profile is still not relevant for the present traffic. In opposition, short duration storm events generate the formation of an erosion scarp at the upper part of the beach face. The numerical modelling of this phenomenon allowed to acknowledge on the protective effect that the low gradient terrace has on the beach face.
Ano: 2009
Número Páginas:
pp. 35-49.
Autor(es): Oliveira, F. S. B. F.; Vargas, C.
Editor: Wiley-Blackwell Publishing
Volume:
Integrated Coastal Zone Management.
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Teses de Doutoramento
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Modelos Matemáticos para Estudo da Propagação e Deformação das Ondas de Gravidade. O Cálculo Automático de Diagramas de Refracção
O objectivo do presente trabalho foi o estabelecimento de um modelo matemático do fenómeno da refracção das ondas de gravidade, apoiado num pro¬grama cálculo automático bastante aperfeiçoado e enquadrado por uma técnica de utilização prática que permitisse a resolução rápida dos problemasinerentes ao cálculo de um conjunto de diagramas de refracção, independentemente do número de ondas monocromáticas a analisar.Numa primeira parte, apresentam-se algumas considerações sumárias so¬bre o método de estabelecimento do programa de cálculo e sobre a necessidade de se dispor de um modelo matemático de refracção. A segunda parte é dedicada ao estudo do fenómeno da refracção das on¬das de gravidade e seu tratamento numérico. No Cap.3 indicam-se, de forma Muito sintética, os fundamentos da teoria das ondas de pequena amplitude sendo deduzidas as principais expressões utilizadas no estudo da refracção. É apresentada a teoria da refracção de uma onda sinusoidal, sendo abordado um vasto leque de problemas tais como os aspectos energético e geométrico da refracção, as soluções analíticas para fundos algébricos, as zonas de convergência e cáusticas, a refracção por efeito de correntes, e as aproximações da teoria da refracção. Por último criticam-se os métodos gráficos habituais de cálculo de planos de ondulação. No Cap. 4 são deduzidas as equações de base do tratamento numérico da refracção das ondas sinusoidais como um problema de valores iniciais. No Cap. 5 são apresentadas as dife¬rentes técnicas de cálculo e de interpolação das principais grandezas di¬rectamente ligadas a obtenção de uma ortogonal e dos sucessivos valores da amplitude relativa da onda. São indicados os métodos numéricos de integração das equações diferenciais do raio de onda e do coeficiente de afasta¬mento de ortogonais. E feita referencia a técnicas de alisamento da batimetria. Em todos os casos são apresentados os métodos utilizados no LNEC as¬sim como outros referidos na bibliografia. No Cap. 6 são indicadas, para os vários programas preparados no LNEC, as técnicas de cálculo e de inter¬polação e os métodos numéricos de integração usados. São apresentadas, de uma forma exaustiva, todas as verificações dos programas levadas a cabo após o seu estabelecimento, designadamente a verificação analítica e a comparação dos resultados obtidos com os métodos numéricos e gráficos para fundos ir¬regulares. No âmbito da verificação dos programas é ainda feita referência a resultados obtidos por outros autores e a ensaios em modelo reduzido. Por último tiram-se conclusões sobre a escolha dos programas a lançar em exploração.A terceira e última parte é consagrada à análise do actual programa de cálculo de diagramas de refracção. Assim, no Cap. 7 indicam-se, em li¬nhas muito gerais, o tipo de dados a fornecer, as hipóteses de exploração do programa e o seu modo de funcionamento; é ainda feita uma análise da estrutura do programa, relativamente pormenorizada. 0 Cap. 8 é consagrado à discrição da forma de utilização prática do programa, sendo discutidas as perspectivas de custo da sua utilização cobrindo todas as hipóteses de exploração do programa, ilustrados com os dados e resultados respectivos. No Cap. 9 apresentam-se as conclusões do trabalho e indicam-se as linhas de orientação a seguir no que respeita ao aperfeiçoamento do modelo matemático da refracção e ao estabelecimento de outros modelos matemáticos dependentes ou não daquele.0 texto principal de dissertação encerra-se com 96 referencias bibliográficas, correspondentes aos principais trabalhos consultados pelo autor, na realização do presente estudo; esta bibliografia refere-se a Abril de 1975. Em Anexo no Apêndice I, apresentam-se os elementos referentes aos programas inicialmente estabelecidos no LNEC e cujo aperfeiçoamento posterior conduziu ao programa actualmente em exploração. São indicados, em linhas gerais, as formas possíveis de exploração daqueles programas, o seu modo de funcionamento e os dados a fornecer. É feita uma análise de pormenor da es¬trutura dos programas, sendo descrita a sua forma de utilização prática, e apresentados vários exemplos de aplicação ilustrados com os dados e resul¬tados respectivos. São indicadas algumas verificações efectuadas a estes programas.
Ano: 1976
Autor(es): Covas, J. A.
Editor: ******
Transporte Sólido Litoral
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Transporte Sólido Litoral
0 caminhamento das areias ao longo das costas marítimas é regulado por leis ainda incompletamente apreendidas, mas cujo conhecimento cada vez mais perfeito se torna indispensável no projecto e ensaio em modelo reduzido de grande parte das obras destinadas a solucionar problemas de hidráulica marítima.Começa-se neste trabalho por caracterizar, sob os pontos de vista hidrodinâmico e de movimentação aluvionar, a orla costeira, zona em que o transporte litoral se processa, abordando-se a seguir o aspecto prático mais importante do fenómeno, ou seja, a previsão dos caudais sólidos a partir das características das ondas e do material móvel que forma a praia.Com este último objectivo analisa-se o conjunto dos dados experimentais disponíveis, segundo uma perspectiva baseada na análise dimensional do fenómeno, para a seguir se proceder a um estudo experimental focado sobre a influência do peso específico e do diâmetro do material móvel.Apresentam-se ainda, em anexo, os conceitos básicos respeitantes às correntes longitudinais, fenómeno que teve também de ser objecto de um estudo aprofundado, por estar intimamente relacionado com o transporte sólido litoral.
Ano: 1972
Autor(es): Vicente, C.
Editor: ******
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Características e Evolução do Perfil Transversal das Praias
Este trabalho constitui um estudo em extensão sobre as característi¬cas mais importantes dos perfis transversais das praias e sobre a evolução resultante da actuação da ondulação. Pretendeu-se assim obter um conhecimento geral sobre este assunto, de modo a permitir, por um lado, o melhor planeamento dos trabalhos marítimos e, por outro, uma melhor interpretação dos modelos reduzidos de fundo móvel.Utiliza-se neste trabalho uma nomenclatura original em língua portuguesa, na tentativa de estabelecer uma equivalência com os termos consagrados na literatura siglo-saxónica.Dentro do esquema geral acima enunciado, são estudadas com maior atenção: o mecanismo da movimentação dos materiais nos fundos; a evolução so¬frida pelos perfis em resultado da actuação das ondas e destas em conjugação com as marés; as características da faixa de rebentação das praias; e as variações da granulometria do material móvel.Quanto à movimentação dos materiais em fundos de maior profundidade, apresenta-se uma interpretação sobre as profundidades a que se inicia o transporte dos sedimentos e o sentido desse transporte.Em relação à evolução dos perfis descrevem-se as suas fases mais significativas, quer para o caso de ondas de período e altura crescentes como decrescentes. Introduzem-se os conceitos de perfis de máxima erosão e máximo enchimento.
Ano: 1968
Autor(es): Elias, N.
Editor: ******
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Esporões Marítimos
O presente trabalho baseia-se num estudo experimental sobre o funcionamento hidráulico de esporões marítimos no caso em que estes limitam troços de praia que se comportam, na sua evolução, como unidades fisiográficamente independentes. Pretende-se, com este estudo, contribuir para o conhecimento do mecanismo de evolução de praias em que são construídos campos de esporões, com vista ao projecto de dispositivos funcionais deste tipo de defesa costeira. Acessoriamente, tirando partido dos esporões como meio de medição do caudal sólido litoral, fa¬zem-se algumas considerações sobre as relações existentes entre o transporte litoral e as características da onda actuante.O relatório é constituído pelas seguintes partes : a Introdução, em que se define o objectivo do estudo e as suas características; o capítulo I, em que se apresentam noções gerais sobre esporões; o Capi¬tulo II, em que se dá conhecimento do estudo experimental realizado, definindo o seu planeamento, a tecnologia experimental, as características dos ensaios realizados, a interpretarão dos resultados obtidos e as conclusões; o Capitulo III, que diz respeito a casos reais de emprego de esporões, em que, após umas generalidades, se apresentam as principais características das obras de defesa da Cova do Vapor - Costa da Caparica, do campo de esporões da praia de Espinho e do esporão da praia do Estoril, finalizando com algumas conclusões; o Capítulo IV em que se apresentam considerações sumárias sobre caudal sólido litoral, as quais compreendem algumas generalidades, considerações teóricas, resultados experimen¬tais, observações na natureza e conclusões; finalmente, as Conclusões Finais, onde se agrupam todas as considerações do estudo que se julgam de primordial interesse.
Ano: 1966
Autor(es): Barceló, J. P.
Editor: ******
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Relatórios
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HIDRODINÂMICA E DINÂMICA SEDIMENTAR DA ORLA COSTEIRA Relatório de Progresso 1
N/A
Ano: 2007
Número Páginas:
87pp.
Autor(es): Oliveira, F. S. B. F.; Freire, P.; Sancho, F. E.; Clímaco, M.; Trovisco, L.
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Metodologia de aplicação de um modelo de evolução de linhas de costa
Descreve-se a metodologia de exploração do modelo Litmod. Tata-se de umconjunto de procedimentos que foram sendo estruturados no decurso de diversasaplicações a casos reais. Esses procedimentos apresentam alguns aspectosoriginais e aplicam-se: na elaboração e esquematização dos dados; na avaliaçãoda fiabilidade das simulações; na caracterização da dinâmica sedimentar; nodiagnóstico dos problemas; e no estudo de intervenções de correcção emelhoramento.
Ano: 2007
Número Páginas:
27pp.
Autor(es): Clímaco, M.; Vicente, C.
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Sedimentação em albufeiras por correntes de turbidez - Caracterização de sedimentos em suspensão
N/A
Ano: 2007
Número Páginas:
109pp.
Autor(es): Freire, P.
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Melhoria da acessibilidade e segurança da barra de faro-Olhão. Estudo das condições de navegação, hidrodinâmicas e sedimentológicas. especificações para estudos de modelação matemática hidrodinâmica,
N/A
Ano: 1998
Autor(es): Clímaco, M.
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Análise da segurança e da vulnerabilidade das penínsulas no leito do Rio Tejo para a a construção da nova Ponte de Santarém
N/A
Ano: 1997
Autor(es): Rocha, J. S.
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Participation in the meeting of the subgroup "Water statistics" Of the working group" Statistics of the environment", Luxemburg, 28-29 April 1997
N/A
Ano: 1997
Autor(es): Cardoso da Silva, M.
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Data base for european estuaries and coastal lagoons. Final draft
N/A
Ano: 1996
Autor(es): entidade LNEC
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Aperfeiçoamento de metodologias de modelação aplicáveis a projectos de alimentação artificial de praias
N/A
Ano: 1995
Autor(es): Vicente, C.; Clímaco, M.
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Avaliação das erosões localizadas nos pilares da nova ponte sobre o Tejo e medidas de protecção.
N/A
Ano: 1995
Autor(es): Pires Elias, N.
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Cálculos da protecção contra erosões nos pilares da nova ponte sobre o Tejo.
N/A
Ano: 1995
Autor(es): Pires Elias, N.
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Outros
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Estuarine and coastal morphodynamics
N/A
Ano: 2015
Autor(es): Fortunato, A. B.; Bertin, X.; Coco , G.; Concejo, A.; Dias, J. M.; Fernandes, E.; Larson, M.; Matias, A.; Oliveira, A.; Silva, P. A.; Dias, J. A.; Azeiteiro, U.; Costa , M.; Boski, T.
Keywords: coastal; Estuarine
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