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A local scale approach to estuarine flood risk management
New challenges in flood risk management are raised by climate change and land-use development. These challenges are particularly complex in estuarine and coastal systems, where different hazard sources interact in a dynamic socioeconomic context. This paper presents an innovative approach to support flood risk management in estuaries. The approach, developed at a local-scale basis, is applied in the case study of the Tagus estuary (Portugal). The methodology is supported by the regional framing of the study area and integrates hazard, exposed elements, territorial vulnerability and risk assessments considering different climate scenarios. Through the involvement of the various risk management dimensions, the results allow the definition of a new decision-making supporting framework for emergency and land-use planning. At the emergency level, the results include a WebGIS interface providing an early-warning system for the locations with highest risk of flooding and the definition of emergency planning guidelines. A set of flood adaptation actions based on land-use and occupation measures are recommend to increase resilience in face of flooding and future sea-level rise. The institutional capacity-building is achieved through the availability of information and tools that can effectively support decision-making. Additionally, the outcomes contribute to better understand flood risk in estuaries and to strengthen its prevention, preparedness and response, priorities defined in the Sendai Framework for Disaster Risk Reduction 2015-2030.
Ano: 2016
Número Páginas:
1705
Autor(es): Freire, P.; Tavares, A.; Sá, L.; Oliveira, A.; Fortunato, A. B.; Santos, P.; Rilo, Ana; Gomes, J. L.; Rogeiro, J.; Pablo, R.; Pinto, P.
Revista: Natural Hazards
Editor: Natural Hazards
Volume:
Volume 84.
Keywords: Decision-making; Early warning; Extreme events; Territorial vulnerability; Estuaries; Flooding
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Assessment of three dredging plans for a wave-dominated inlet
Many small wave-dominated inlets are naturally unstable and require regular dredging. To mitigate the costs of these operations, the dredged channels should be designed to bring the inlet close to equilibrium and minimise flood dominance. However, it is often unclear how to optimise the configuration of the channels. This study focuses on a small lagoon on the western Portuguese coast that has been subject to frequent and diverse interventions. A process-based morphodynamic model is applied to compare the dredging plan that has been followed for the last 15 years with two new alternatives. These alternative dredging plans increase the tidal prism and reduce flood dominance, mainly due to the higher channel cross-section. Secondary transverse channels do not affect the morphodynamics significantly. For future dredging operations, it is suggested that the bottom depth of the main natural channel be dredged to chart datum and a secondary channel be added to the previous channel with the same bottom depth and half of the channel width.
Ano: 2016
Número Páginas:
64-75pp.
Autor(es): Mendes, D.; Fortunato, A. B.; Pires Silva, A.
Revista: Proceeding of the Institution of Civil Engineers - Maritime Engineering
Editor: ICE Publishing
Volume:
Volume 169, nº 2.
Keywords: Porosity (dimensionless; Dimensionless diffusion coefficient; Bed update; Wave peak period; Sand flux along the axis i; Still-water depth (m); Significant wave height; Sediment median grain diameter
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Deposition in flowing water of fine sediments under different salinity conditions
While the effect of salinity on the settling of fine sediments has been shown to be important in laboratory experiments, only a few studies have attempted to investigate depositional properties in flumes under different salinity conditions. This paper examines the effect of salinity on the deposition in flowing water of fine sediments collected in the Tagus estuary. The sampling site is located in the middle-upper reach of the estuary, where finegrained sediments are the dominant intertidal material and tidal currents the major transport mechanism. The experiments were conducted in an annular flume (mean diameter 3.7 m, height 0.4 m, width 0.3 m), with initial suspended sediment concentration of 0.7 g l-1 and five different salinities (0, 2.5, 5, 10 and 15). Two types of experiments were performed: tidal variation for 6.5 hours; and response to sudden reduction in flow velocity (from 0.5 m s-1 to 0.25 m s-1) for 8 hours. Samples were collected every 30 minutes to determine suspended sediment concentration by filtration and grain size by laser diffraction. The experiments with different salinities have yielded similar results, particularly regarding deposition for a velocity of 0.25 m s-1 (final C = 0.417-0.399 g l-1, D90 = 22-19
Ano: 2016
Número Páginas:
118-122pp..
Autor(es): Portela, L. I.; Custódio, A.; Teixeira, A.
Revista: Journal of Coastal Research
Editor: Coastal Education and Research Foundation, Inc
Volume:
Special Issue, No. 75.
Keywords: Annular flume; Deposition; Cohesive sediment
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Determination of extreme sea levels along the Iberian Atlantic Coast
Resumo:Extreme sea levels along the Atlantic Iberian coast are determined through the development and application of a numerical model for tides and surges, followed by a statistical analysis of the model results. A recent statistical method is assessed using 131 years of data from the Brest tide gauge, and the number of years of data required for an accurate statistical analysis is estimated. The statistical method is extended to consider tide
Ano: 2016
Número Páginas:
471-482pp.
Autor(es): Fortunato, A. B.; Li., K; Bertin, X.; Rodrigues, M.; Miguez, B.
Revista: Ocean Engineering
Editor: Elsevier
Volume:
111.
Keywords: SELFE; Storm surge; Tide; Statistical analysis; Numerical modeling
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Role of environmental forcings on fecal contamination behavior in a small, intermittent coastal stream: case study of the Aljezur coastal stream, Portugal
The role of environmental forcings on the fecal contamination dynamics in small coastal streams was investigated, using the Aljezur coastal stream (Portugal) as a test case. An integrated modeling approach, combining hydrological and coupled hydrodynamic-fecal indicator bacteria models, was applied to selected scenarios of relevant forcings, on the basis of previously calibrated and validated model applications. The forcings investigated included: tides, winds, waves, atmospheric pressure, bathymetry, river flow, and upstream fecal bacteria concentrations; this study targeted the characterization of the relative importance of these factors on the fecal contamination dynamics, to enhance our understanding of small coastal streams water quality dynamics. Results highlight distinct patterns for dry and wet periods. Fecal bacteria transport is mainly forced by tidal propagation, in dry periods; and by freshwater flows, during wet periods. The analysis reveals a complex hydraulic and water quality dynamic resulting from the interactions between the environmental forcings and strongly dependent on their relative strength. This analysis can be extrapolated for systems with a similar balance between the environmental factors.Read More: http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%29EE.1943-7870.0001075
Ano: 2016
Número Páginas:
8p.
Autor(es): Rodrigues, M.; Guerreiro, M.; David, L. M.; Oliveira, A.; Menaia, J.; Jacob, J.
Revista: Journal of Environmental Engineering
Editor: American Society of Civil Engineers
Volume:
Volume 142, Issue 5.
Keywords: Waves; Tidal currents; River flow; Bacteria; Rivers and streams; Coastal environment
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Water exchanges between a multi-inlet lagoon and the ocean: the role of forcing mechanisms
Understanding the influence of the main drivers controlling the circulation and the transport in coastal lagoons is a necessary step towards the description of the dynamics of their ecosystems. Thus, the influence of the main physical drivers on the water exchanges in a multi-inlet barrier island (western sector of the Ria Formosa coastal lagoon, Portugal) was investigated. Several scenarios of tide, wind, bathymetry and point source discharges were simulated using a three-dimensional circulation model and a particle-tracking model. The circulation is adequately reproduced by the hydrodynamic model, with root mean square errors of about 5
Ano: 2016
Número Páginas:
173-194pp.
Autor(es): Fabião, J.; Rodrigues, M.; Fortunato, A. B.; Jacob, J.; Cravo, A.
Revista: Ocean Dynamics
Editor: Springer
Volume:
Volume 66, Issue 2.
Keywords: Residence times; Bathymetry; Wind; Tide; Ria Formosa; Hydrodynamic and Lagrangian models
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Evolution of the hydrodynamics of the Tagus estuary (Portugal) in the 21st century
The ongoing rise in sea level affects tidal propagation and circulation in estuaries, and these changes can have far reachingconsequences on the sediment dynamics, water quality and extreme water levels. This study aims at anticipating the evolutionof the tidal dynamics in the Tagus (Portugal) in the 21st century, in particular due to sea level rise (SLR). The existence of aresonance mode of about 8 hours in this estuary, that selectively amplifies both semi-diurnal and quarter-diurnal tidal constituents,makes the response of the Tagus estuary to SLR unique. The study was conducted with a shallow water model, forced bypresent and future conditions, namely higher mean sea levels and an extrapolated bathymetry based on present sedimentationrates. Model results showed that SLR will significantly affect tidal asymmetry, in particular because the intertidal area candecrease by up to 40% by the end of the 21st century. As a result, the strong ebb-dominance of this estuary will decrease significantly.This evolution of tidal asymmetry will be counteracted by the effect of sedimentation of the salt-marsh areas. Also,SLR will enhance the resonance in the Tagus estuary. As a consequence, extreme water levels will be higher than the sum ofpresent levels with the SLR.
Ano: 2015
Número Páginas:
9-19pp.
Autor(es): Guerreiro, M.; Fortunato, A. B.; Freire, P.; Rilo, Ana; Taborda, R.; Freitas, M.Conceição; Andrade, C.; Silva,T.; Rodrigues, M.; Bertin, X.; Azevedo, A.
Revista: Revista Costeira de Gestão Integrada/Journal of Integrated Coastal Zone Management
Editor: APRH
Volume:
15/1.
Keywords: Modeling; Climate change; Resonance; Tidal asymmetry; Selfe
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Flooding hazard in the Tagus estuarine area: The challenge of scale in vulnerability assessments
This paper describes the methodology of the vulnerability assessment to flooding in anestuarine context and presents the final results for the Tagus River estuary, in the metropoli-tan region of Lisbon (Portugal). Performing a local study adapted to a specific type of hazardposed two initial methodological challenges: the selection of the unit of analysis and theidentification of the pertinent and available variables. Both challenges were addressedassuming that the area to be assessed should also include the units outside the inundatedarea, a buffer zone that would include areas indirectly affected. The application of thestatistical procedures established in the SoVI1 methodology indicate that certain widely usedvariables in vulnerability assessments on smaller scales are inadequate at the statistical blockscale and that specific variables must be defined and integrated to represent more broadly thedimensions of vulnerability related to social assistance, infrastructures and commutability.The extracted principal components identified the vulnerability drivers in the riversideand surrounding areas. These drivers identify the urban context, the family structure, andthe socio-economic condition expressed in terms of housing characteristics, education,mobility and commuting as the dimensions that most differentiate territorial and individuals
Ano: 2015
Número Páginas:
238-255pp.
Autor(es): Tavares, A.; Santos, P.; Freire, P.; Fortunato, A. B.; Rilo, Ana; Sá, L.
Revista: Environmental Science & Policy
Editor: Elsevier
Keywords: Local scale; Tagus river estuary; Storm surge; Flood; Vulnerability
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Processes controlling the seasonal cycle of wave-dominated inlets
This paper reviews the physical processes controlling wave-dominated inlets, based on several studies conducted at two inletslocated on the West Coast of Portugal. Once the observed hydrodynamics and morphological changes are reasonably simulated,numerical experiments are performed to explain the development of the inlet during fair weather conditions and itsshoaling and closure during winter storms. The former behaviour is explained by a tidal distortion that promotes ebbdominancewhile the latter is explained by the combination of several wave-related processes: (1) the
Ano: 2015
Número Páginas:
9-19pp.
Autor(es): Bertin, X.; Fortunato, A. B.; Dodet, G.
Revista: Revista Costeira de Gestão Integrada/Journal of Integrated Coastal Zone Management
Editor: APRH
Volume:
15/1.
Keywords: Infragravity; Wave blocking; Wave-induced processes; Albufeira lagoon; Óbidos lagoon; Tidal inlets
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A cross-scale numerical modeling system for management support of oil spill accidents
A flexible 2D/3D oil spill modeling system addressing the distinct nature of the surface and water columnfluids, major oil weathering and improved retention/reposition processes in coastal zones is presented.The system integrates hydrodynamic, transport and oil weathering modules, which can be combinedto offer different-complexity descriptions as required by applications across the river-to-ocean continuum.Features include accounting for different composition and reology in the surface and water columnmixtures, as well as spreading, evaporation, water-in-oil emulsification, shoreline retention, dispersionand dissolution. The use of unstructured grids provides flexibility and efficiency in handling spills in complexgeometries and across scales. The use of high-order Eulerian
Ano: 2014
Número Páginas:
132-147pp.
Autor(es): Azevedo, A.; Oliveira, A.; Fortunato, A. B.; Zhang, J.; Melo Baptista, A.
Revista: Marine Pollution Bulletin
Editor: Elsevier
Volume:
Volume 80, Issues 1
Keywords: Coastal pollution; Oil weathering processes; Unstructured grids; Eulerian
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Comunicações
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Evolução da cota de dragagem dos acessos marítimos aos portos de Portugal Continental
O aprofundamento dos canais de acesso por dragagem, associado ou não à construção de molhes e quebra-mares, tem sido uma característica da evolução dos portos nacionais nos últimos 100 anos. Nesta comunicação, analisa-se a evolução da cota de dragagem dos acessos marítimos aos portos do Continente com base em fontes documentais e levantamentos hidrográficos. No início do século XX verificava-se uma diferença apreciável entre as condições oferecidas pelos portos situados em estuários de maiores dimensões (Lisboa e Setúbal) e artificiais (Leixões), por um lado, e os portos situados em estuários e sistemas lagunares com menor prisma de maré, por outro. Entre 1920 e a atualidade, principalmente desde 1950, todos os portos comerciais em atividade (excetuando Sines) registaram um aumento da profundidade dos canais de acesso entre cerca de 5,5 m e 11,2 m. Considerando os portos no seu conjunto, estima-se que em média, entre 1950 e 2020, se tenha verificado um aumento da profundidade de dragagem na zona da barra de 1,0 m por década.
Ano: 2023
Número Páginas:
4p.
Autor(es): Portela, L. I.
Editor: PIANC Portugal
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Risco de inundação costeira: contributo para uma melhor gestão
As inundações costeiras afetam anualmente milhões de pessoas em todo o mundo, com grandes perdas socioeconómicas que irão aumentar face à subida do nível médio do mar e ao aumento dos níveis extremos de água. A extensa linha de costa continental portuguesa, caracterizada por grande diversidade natural e de ocupação, apresenta elevada exposição a fenómenos de galgamento e inundação costeira. Estima-se que o impacto da tempestade Hércules, no início do ano 2014, tenha sido cerca de 16 milhões de euros (Santos et al., 2015). As consequências do impacto de níveis extremos na zona costeira dependem das características do território, pelo que a capacidade de obter e integrar esse conhecimento em ferramentas de previsão que suportem adequadamente as necessidades da gestão do risco deve ser uma prioridade. No âmbito do projeto Mosaic.pt (http://mosaic.lnec.pt) desenvolveram-se ferramentas de avaliação do risco de inundação costeira, integrando a dimensão territorial. A complexidade e a diversidade da costa continental recomendam uma abordagem holística na identificação e diferenciação das características territoriais, que dependem da escala espacial considerada. Assim, a abordagem metodológica do projeto seguiu duas escalas espaciais de análise: a costa continental portuguesa e três observatórios representativos do trecho costeiro Ovar - Marinha Grande, onde se concentra o maior número de ocorrências de inundação costeira (Tavares et al., 2021). Estes observatórios são o setor Barra
Ano: 2023
Número Páginas:
276-277pp.
Autor(es): Freire, P.; Fortunato, A. B.; Tavares, A.; Oliveira, A.; Barros, J.; Nahon, A.; Santos, P.; Jesus, G.
Revista: Livro de Resumos do 16º Congresso da Agua
Editor: APRH - Associação Portuguesa dos Recursos Hídricos
Keywords: apoio à decisão; previsão e monitorização em tempo real; vulnerabilidade; tipologias críticas; ocorrências históricas
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Coastal territorial vulnerability index: the importance of a local approach in anticipating the impacts of coastal flooding
The continental coastal zone of Portugal is characterized by its morpho-sedimentary diversity. The high population density and range of land uses, occupation and activities make it an area of great national strategic value, and a multi-hazard zone. In this study, a multidimensional methodology to analyse, evaluate and interpret local vulnerability (Coastal Territorial Vulnerability Index - CTVI) has been developed and applied in three study areas.
Ano: 2022
Número Páginas:
83-84pp..
Autor(es): Barros, J.; Tavares, A.; Santos, P.; Freire, P.
Revista: Livro de Resumos da 6ª Conferência Morfodinâmica Estuarina e Costeira, LNEC, ISBN 978-972-49-2322-2
Editor: LNEC
Keywords: Multidimensional methodology; Vulnerabilities; Overtopping; Flood; Coastal zone
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Definition of coastal typologies considering territorial flooding ocurrences, impacts and the territorial complexity
Continental Portugal presents an extensive and diversified coastal zone. This diversity gives rise to the existence of different coastal typologies such as sand beaches, rocky, cliffed and artificialized coasts, which support distinct levels of human occupancy. To identify and distinguish the different coastal typologies, cluster analysis was used based on a set of variables, expressing the territorial complexity, as well as the occurrences and impacts resulting from coastal flooding.
Ano: 2022
Número Páginas:
85-86pp..
Autor(es): Barros, J.; Tavares, A.; Santos, P.; Freire, P.; Fortunato, A. B.; Rilo, Ana; Oliveira , F.
Revista: Livro de Resumos da 6ª Conferência Morfodinâmica Estuarina e Costeira, LNEC, ISBN 978-972-49-2322-2
Editor: LNEC
Keywords: territorial complexity; impacts; occurrences; cluster analysis; Coastal typologies
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Dragagens nos portos comerciais Portugal Continental (1991-2020): contributo para uma sínteseSÍNTESE
As dragagens constituem uma atividade necessária à operação dos portos nacionais, que, todavia, pode ter impactos sobre a dinâmica sedimentar e a evolução costeiras. O presente trabalho reúne informação de base sobre dragagens e gestão dos dragados nos nove portos comerciais do Continente (Viana do Castelo, Leixões, Aveiro, Figueira da Foz, Lisboa, Setúbal, Sines, Portimão e Faro) ao longo de um período de três décadas (1991-2020). Sendo apenas um primeiro contributo para uma avaliação de tendências, a informação recolhida é preliminar e apresenta ainda lacunas significativas. Com esta condicionante, estima-se que na última década se tenha verificado uma diminuição do volume global de dragagem (4,5 x 106 m3 ano-1 em 1991- 2010, excluindo extrações em praias e áreas adjacentes; 3,2 x 106 m3 ano-1 em 2011-2020) e, principalmente, uma alteração do destino dos sedimentos dragados de natureza arenosa, com um forte crescimento da opção de colocação na faixa costeira, em praia emersa ou submarina (13% do volume global de dragagem em 1991-2010; 50% em 2011-2020).
Ano: 2022
Número Páginas:
9p.
Autor(es): Portela, L. I.
Editor: Pianc Portugal
Volume:
Comunicação 63.
Keywords: porto; dragagens
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Impact of a sandy shore morphology on overtopping
An objective of the project MOSAIC.pt is to develop an operational forecasting system for coastal flooding capable of accounting for storm driven morphodynamics. The developed system relies on the OPENCoastS architecture for downscaling North-Atlantic metocean conditions at any local beach or waterfront (Oliveira et al., 2021). The downscaled conditions then serve to force local applications of XBeach (Roelvink et al., 2018), in 2DH and using its surfbeat hydrodynamic solver. Based on hydro- and geomorphological data collected within the project (Freire et al., 2020), an application was setup and validated for the waterfront of Cova-Gala, south of the entrance to the Figueira da Foz harbour. The system runs for now with or without morphological evolution over 48-hour periods. So it is important to quantify the errors induced by geomorphological changes over longer timescales.
Ano: 2022
Número Páginas:
73-74pp.
Autor(es): Nahon, A.; Fortunato, A. B.; Oliveira, F. S. B. F.; Freire, P.
Revista: Livro de Resumos da 6ª Conferência Morfodinâmica Estuarina e Costeira
Editor: LNEC
Keywords: Portugal; XBeach; Runup; Infragravity wave;; Coastal flooding
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Mapping coastal overtopping in the shadow of large ebb-tidal deltas with XBeach surfbeat: insights from the western coast of Portugal
The exposure to wave overtopping is growing worldwide which forces coastal communities toadopt methodologies for anticipating the risks associated with it. In areas with shallow foreshores,like those created by extended ebb-tidal deltas, at the entrance of estuaries or harbours forinstance, infragravity waves play an important, if not dominant, role. Therefore, hydrodynamic andtopographic data collected on the downdrift side of the entrance to Figueira da Foz harbour, alongthe wave exposed western coast of Portugal, were used to calibrate a local XBbeach 2DH-surfbeatmodel to (1) investigate the role of infragravity waves and (2) the ability of a phase average modelto account for the main drivers of coastal overtopping in similar locations. The local model wasforced on its open boundary by water levels and 2D wave spectra dynamically downscaled usingan operational model workflow developed for providing near real-time forecasts. The localdissipation of short-waves in the surf zone was calibrated based on the hydrodynamic data. Thisdata, collected under a moderate swell, was also used to ensure the model
Ano: 2022
Número Páginas:
EGU22-12388.
Autor(es): Nahon, A.; Fortunato, A. B.; Oliveira , F.; Freire, P.
Revista: EGU General Assembly
Editor: EGU
Keywords: Portugal; XBeach
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Mosaic.pt. flood risk framework to support management in coastal zones
Extending for more than 900 km with diverse geomorphologies and land-use occupations, the Portuguese coastal zone is highly vulnerable to overtopping and flooding. The project Mosaic.pt developed a flood risk framework to support management in coastal zones taking the territorial diversity into account. The framework delivers improved hazard prediction strategies and guidelines for spatial planning and increased coastal community resilience.
Ano: 2022
Número Páginas:
71-72pp..
Autor(es): Freire, P.; Fortunato, A. B.; Tavares, A.; Oliveira, A.; Santos, P.; Nahon, A.; Barros, J.; Rocha, M.; Oliveira , F.; Fortes, C. J. E. M.; Jesus, G.; Azevedo, A.; Oliveira, J. N.; Bortoli, A.; Rilo, A
Revista: Livro de Resumos da 6ª Conferência Morfodinâmica Estuarina e Costeira, LNEC, ISBN 978-972-49-2322-2
Editor: LNEC
Keywords: Safe communities; Vulnerability; Real-time prediction and monitoring; Critical typologies; Coastal flooding
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Analysis of S. João da Caparica beach vulnerability to a maritime storm event
The morphological response of the S. João da Caparica beach, Almada, to the maritime stormHercules that occurred in January/2014, was studied through mathematical modelling, for three oftwelve topo-bathymetric configurations surveyed between 2008 and 2017: the two with the lowest andthe one with the highest volume of sediment in the topographic part. This study aimed to quantifyindicators of beach vulnerability, such as sand volume above three reference vertical levels, averageand maximum retreat of two reference isobaths and maximum topo-bathymetric lowering, in order toprovide guidance for future nourishment interventions. Hydrodynamic models at regional andintermediate scales were used to determine the forcing of the morphodynamic local model applied,XBeach. Besides the beach vulnerability indicators, the results revealed that the morphologicalconfiguration of the submerged zone plays an important role in the beach response when submitted toa storm with the characteristics of Hercules.
Ano: 2020
Número Páginas:
288-291pp.
Autor(es): Oliveira , F.; Fortunato, A. B.; Freire, P.
Editor: Instituto Hidrográfico
Keywords: sediment dynamics; extreme maritime event; Costa da Caparica beach
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Correntes, ondas e transporte de sedimentos na baía de Nacala, Moçambique
A baía de Nacala é um sistema costeiro semi-confinado que acolhe o principal porto do nortede Moçambique. As marés, as correntes, as ondas e o transporte de sedimentos no sistema foramestudados com recurso a modelos hidrodinâmicos e morfodinâmicos. Estima-se que as correntes demaré atinjam velocidades máximas de 0,5 m s-1 à entrada da baía e de 0,2 m s-1 no seu interior. Aondulação do largo quase não se propaga para o interior da baía, onde a agitação é essencialmente degeração local. Estima-se que o transporte de sedimentos arenosos seja significativo apenas para eventosextremos (ciclones tropicais) e circunscrito a uma faixa marginal (acima da batimétrica dos 10 m). Estesresultados parecem consistentes com a distribuição dos sedimentos superficiais da baía, areias e areiassiltosas nas zonas pouco profundas e materiais mais finos nas zonas de maior profundidade.
Ano: 2020
Número Páginas:
324-3207pp.
Autor(es): Portela, L. I.
Editor: Instituto Hidrográfico
Keywords: sistema costeiro; morfodinâmica; modelação; Moçambique; hidrodinâmica
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Livros
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MEC2011 - Conferência sobre Morfodinâmica Estuarina e Costeira
N/A
Ano: 2011
Autor(es): Fortunato, A. B.; Freire, P.; Oliveira, A.
Editor: Laboratório Nacional de Engenharia Civil
Volume:
CD Room.
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Capítulos de Livros
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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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Project UBEST: Understanding the biogeochemical buffering capacity of estuaries relative to climate change and anthropogenic inputs - Final Report
The final technical report of the project
Ano: 2020
Autor(es): Rodrigues, M.; Fortunato, A. B.; Martins, R.; Rogeiro, J.; Oliveira, A.; Azevedo, A.; Freire, P.; Cravo, A.; Jacob, J.; Rosa, A.
Keywords: Ria Formosa; UBEST coastal observatory; Tagus estuary; Water quality; Hydrodynamics
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MOSAIC.PT field campaigns - Cova-Gala, Vieira and São Pedro de Moel beaches, January-March 2019
The present report summarizes the field campaigns of the project MOSAIC.pt, performed between January and March 2019 in the Cova-Gala, Vieira and São Pedro de Moel beaches, located in the Portuguese west coast. The campaigns aimed to characterize the response of the beaches, with diverse typology, to the hydrodynamic forcing and included topographic surveys by GNSS-RTK, drone surveys, superficial sediment sampling and the report of the territorial elements affected.
Ano: 2019
Autor(es): Freire, P.; Oliveira, F. S. B. F.; Oliveira, J. N.; Henriques, M. J.
Keywords: Sediment sampling; Territorial elements; Photogrammetric survey; Topographic survey
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UBEST field campaigns - 6th Campaign: Tagus Estuary, November 6, 2018
The present report summarizes the 6th field campaign of the project UBEST, performed in the Tagus estuary on November 6, 2018. This campaign was the third in the Tagus estuary and was representative of autumn conditions. Seven stations were chosen along the estuary. In situ measurements of temperature, salinity, pH and dissolved oxygen were carried out and water samples were collected to determine in laboratory the concentration of nutrients, chlorophyll a, total suspended solids, and confirm dissolved oxygen and pH on samples where pH sensors were not available. The data acquired will contribute to a better understanding of the biogeochemical functioning of the Tagus estuary and to calibrate and validate numerical models (hydrodynamic and biogeochemical), that will attempt to predict the response of the estuary to future scenarios of climate change and anthropogenic inputs.
Ano: 2019
Autor(es): Santos, D.; Rodrigues, M.; Freire, P.; Cravo, A.
Keywords: Physico-chemical parameters; Water samples; Field campaign; Tagus estuary
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UBEST field Campaigns - 4th Campaign: Tagus Estuary, May 10, 2018
The present report summarizes the 4th field campaign of the project UBEST, performed in the Tagus estuary on May 10, 2018. This campaign was the first in the Tagus estuary and was representative of spring conditions. Seven stations were chosen along the estuary where in situ measurements of temperature, salinity, pH and dissolved oxygen (% and mg/L) were carried out and water samples were collected to determine in laboratory the concentration of nutrients, chlorophyll a, total suspended solids, and confirm dissolved oxygen and pH on samples where pH sensors were not available. The data acquired will contribute to better understanding the biogeochemical functioning of the Tagus estuary and to calibrate and validate numerical models (hydrodynamic and biogeochemical), that will attempt to predict the response of the estuary to future scenarios of climate change and anthropogenic inputs.
Ano: 2018
Autor(es): Santos, D.; Freire, P.; Fortunato, A. B.; Cravo, A.
Keywords: Physico-chemical parameters; Water samples; Field campaign; Tagus estuary
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UBEST field campaigns - 5th Campaign: Tagus Estuary, September 27, 2018
The present report summarizes the 5th field campaign of the project UBEST, performed in the Tagus estuary on September 27, 2018. This campaign was the second in the Tagus estuary and was representative of summer conditions. Seven stations were chosen along the estuary. In situ measurements of temperature, salinity, pH and dissolved oxygen (% and mg/L) were carried out and water samples were collected to determine in laboratory the concentration of nutrients, chlorophyll a, total suspended solids, and confirm dissolved oxygen and pH on samples where pH sensors were not available. The data acquired will contribute to a better understanding of the biogeochemical functioning of the Tagus estuary and to calibrate and validate numerical models (hydrodynamic and biogeochemical), that will attempt to predict the response of the estuary to future scenarios of climate change and anthropogenic inputs.
Ano: 2018
Autor(es): Santos, D.; Freire, P.; Rodrigues, M.; Cravo, A.
Keywords: Physico-chemical parameters; Water samples; Field campaign; Tagus estuary
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Online monitoring in the Tagus estuary: Parque das Nações station - Installation and operation between January 2016 and February 2017
This report describes the design and installation of the Parque das Nações online monitoring station and the procedures relative to its maintenance and data verification undertaken between January 2016 and February 2017. This station is equipped with a SEBA MPS D3 multiparameter probe, which measures water levels, conductivity and water temperature, and a SEBA Slimcom2 data logger, for data acquisition and transmission. The data acquired during the period to which this report refers are also briefly presented. This monitoring station is under operation in the scope of the projects H2020 BINGO and FCT UBEST.
Ano: 2017
Autor(es): Rodrigues, M.; Freire, P.; Rogeiro, J.; Fortunato, A. B.
Keywords: Temperature; Tagus estuary; Conductivity; Water levels; Monitoring
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Agitação marítima a sul da embocadura do rio Mondego
O presente estudo tem como objetivo caracterizar o regime de agitação marítima na zona costeira entre as embocaduras dos rios Mondego e Lis no período 1952-2010. Enquadra-se no âmbito de um estudo mais alargado, cujo objetivo é o estudo da dinâmica sedimentar costeira e a previsão da evolução futura da linha de costa do mesmo trecho.A série cronológica compreende 59 anos de dados, de 1952 a 2010, resultando num total de 86200 trios de valores para os parâmetros Hs, Tp e Dir, indissociáveis na caracterização do regime de agitação marítima. Numa primeira fase, estimam-se as frequências de ocorrência relativas destes parâmetros por classes de intervalos semiabertos no limite superior e com amplitudes 0.50 m, 2 s e 10º, respetivamente, sendo consideradas para as direções escalões de 5º quando se justifica maior pormenor. São analisados os parâmetros estatísticos média, desvio-padrão, mínimo e máximo, e 1º, 2º e 3º quartis das séries temporais destes três parâmetros, correspondentes aos regimes geral e sazonais. A sazonalidade considerada tem por base o inverno marítimo, de outubro a março, e o verão marítimo, de abril a setembro, e a mensalidade, na qual a análise incide sobre cada mês individualmente e na inter mensalidade.Concluiu-se que a zona de estudo está sujeita a um regime geral de agitação marítima de elevada energia caracterizado por uma forte sazonalidade. Com características médias Hs 2.15 m, Dir 299.5ºN e Tp 11.6 s, e Hs mais frequente de 1.00 1.50 m associada a Dir 300 310ºN e Tp 8-10 s, o regime geral regista eventos máximos com Hs de 13.13 m. Eventos de Hs>5.00 m representaram 3.69% das ocorrências, sendo que Hs>9.50 m ocorreram exclusivamente para Dir 270 290ºN e Tp 16-22 s, e os valores médio e máximo de Hs no inverno/verão marítimo foram 2.66/1.63 m e 13.13/8.32 m, respetivamente. Da análise mensal verificou-se que as médias de Hs e Tp são máximas em janeiro, 3.02 m e 14 s, respetivamente, e mínimas em julho, 1.39 m e 9 s, restringindo se as médias mensais de Dir a 289 311ºN, com as obliquidades extremas, oeste/noroeste (289/311ºN), em janeiro/agosto. Da comparação com outros estudos concluiu-se que a sazonalidade e anos atípicos influenciam as análises baseadas em períodos restritos e que uma análise baseada numa série temporal de dados de agitação marítima muito longa robustece a representatividade dos parâmetros expostos neste estudo.
Ano: 2016
Autor(es): Oliveira, J. N.; Oliveira, F. S. B. F.
Keywords: Figueira da Foz; Agitação marítima; Coasta oeste portuguesa
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Characterization of the hydro-agricultural development of the Lezíria Grande de Vila Franca de Xira and of the Mouchão de Alhandra
The agricultural area of the Lezíria Grande de Vila Franca de Xira is part of one of the case studies at the Tagus Research Site, in the scope of the BINGO project (Horizon 2020). Thus, as a support for the characterization of this area, three exploratory visits were performed to the agricultural area of the upper Tagus estuary, and in particular to the irrigation area of the Lezíria Grande de Vila Franca de Xira (Aproveitamento Hidroagrícola da Lezíria Grande de Vila Franca de Xira) and to one of the adjacent
Ano: 2016
Autor(es): Rodrigues, M.; Freire, P.; Fortunato, A. B.; Alves, E.
Keywords: Droughts; Floods; Mouchão de Alhandra; Lezíria Grande de Vila Franca de Xira; Exploratory visits
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E7
We present herein the implementation, test and performance comparison of GPUs inphysical and cloud/virtual environment of: i) an image processing algorithm for coastalapplications using Synthetic Aperture Radar (SAR) imagery; ii) a hybrid programmingalgorithm (CPU/GPU) to automatically compute the correspondences between similarimages. The first test is based on an algorithm developed by LNEC in OpenCL and therespective Python wrapper. The second test uses the photogrammetry software
Ano: 2016
Autor(es): Azevedo, A.; Rogeiro, J.; Oliveira, A.; Rico, J.; Inês, A.; Barateiro, J.
Keywords: Cloud computing; GPU; Hybrid GPU/CPU; Image processing
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Impacte do prolongamento do molhe norte da embocadura do rio Mondego nas praias adjacentes a sul
A necessidade de proteger as povoações costeiras e mitigar o efeito erosivo observado na costa oeste portuguesa, resultante da carência sedimentar, levou a que a extensão de 30 km de linha de costa (LC) a sul da Figueira da Foz tenha sido fortemente intervencionada através da construção de esporões e defesas longitudinais aderentes. Este estudo caracteriza o transporte sedimentar potencial induzido pela agitação marítima combinada com a variação do nível do mar devida às marés astronómica e meteorológica a sul da embocadura do rio Mondego, no período de 1952 a 2010. Com base na análise estatística da série temporal de parâmetros de onda (hindcast) relativos ao referido período, identificou-se um regime com grande variabilidade interanual e sazonal e bastante energético, com 40% de ocorrência de Hs superior a 2 m e direção média 299.5ºN. Do cálculo do transporte longitudinal potencial (LITDRIFT) destacam-se valores anuais bastante variáveis, entre 580 1500 x103 m3.ano-1, com deriva para sul de média 385 x103 m3.ano-1 em 78% dos anos, identificando-se também a distribuição transversal do transporte longitudinal na zona ativa, com extensão variável (~2000 m). Entre 2008 e 2010 foi prolongado o molhe norte da embocadura do rio Mondego em cerca de 400 m, motivando o principal objetivo do presente estudo: avaliar o impacte desse prolongamento nas praias a sul, recorrendo a modelação numérica (LITLINE). O modelo de evolução de LC foi calibrado (1996-2001) e verificado (2001-2008) com base em LC observadas e dados de agitação marítima sinóticos. A previsão da evolução nos 12 anos subsequentes ao prolongamento evidencia um recuo generalizado da LC, acentuado a sotamar dos esporões existentes.
Ano: 2016
Autor(es): Oliveira, J. N.; Oliveira, F. S. B. F.
Keywords: Processos costeiros; Modelação numérica; Figueira da Foz; Evolução da linha de costa; Transporte sedimentar longitudinal
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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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