Impactos da variação do perfil praia na modelagem numérica das zonas de surfe e espraiamento

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Lima, Juliana Franco
• Orientador(a): Farina, Leandro
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Geologia costeira; Modelagem matemática; Dinamica costeira; Batimetria; Ondas; Campeche, Ilha do (SC)
• Palavras-chave em Inglês: SWASH; Wave runup; Surf zone; Campeche Beach
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/273228

As ondas desde a sua geração, ao longo de sua propagação até o momento de dissipação tem alterações que podem ser observadas em suas características, como altura, período e direção. Quando chegam às praias essas alterações observáveis acabam afetando e modificando as praias, como na dinâmica e transporte de sedimentos, correntes longitudinais e transversais (correntes de retorno) e no estado modal da praia. Com o avanço de estudos e recursos para análise de fenômenos ocasionados pela dinâmica entre as ondas e as praias, recursos como o de monitoramento de praias a partir de gravações de vídeos, vem facilitando essas análises, seja elas por câmeras em pontos fixos ou por Veículos Aeréos Não Tripulados (VANTs). Modelos numéricos com base em equações de águas rasas, são amplamente utilizados também como método de estudo em zonas mais dinâmicas da praia como nas zonas de surfe e espraiamento. Sendo assim, o objetivo desse estudo é observar a variação dos fenômenos de quebra e runup de onda, a partir do modelo numérico SWASH (Simulating WAves till SHore) (Zijlema et al., 2011). E, a fim de comparação com medições, foi idealizado uma outra batimetria, através do cálculo de Perfil de Equilíbrio de uma praia descrito (Dean, 1991). O estudo foi realizado no estado de Santa Catarina, na praia do Campeche em Florianópolis, com dados medidos no dia 24.04.2019. Para os dados de onda e de espectro de onda, foi utilizado um ADCP (Doppler Effect Acoustic Current Profiler), localizado a aproximadamente 800m da costa na posição 48:468777 O e 27:672539 S. Para a grade batimétrica, utilizou-se três passos descritos no algorítimo cBathy para a confecção, a partir do processamento das imagens obtidas pelo vídeo do VANT: análise de componentes principais de frequências dependentes, estimativa da profundidade através de frequência independentes e aplicação de um filtro Kalman. Para o perfil de Dean, utilizamos uma grade com um A (parâmetro adimensional utilizado no cálculo), de :23. Para ajustar o perfil, foi utilizado um A de 0.45 também. As três grades tem as dimensões de 260x341m, com tamanho de célula de 1; 5x1; 7; em x e y, respectivamente. Foram realizadas 5 simulações com o modelo, de acordo com as horas de coleta do espectro de onda e do nível de água para cada hora coletada. A intensidade luminosa (quanto maior intensidade mais quebra de onda), obtida pelo processamento das imagens coletadas pelo VANT, coincidiu com os dados de quebra de onda simulados pelo SWASH, evidenciando a zona de surfe e bancos e cavas longitudinais.Em contra partida os resultados de quebra de onda, simulados pelo SWASH, utilizando a grade de Dean A23 e A45, não identificaram bancos e cavas longitudinais, sendo que a quebra de onda se localizou na porção próxima a praia para a grade Dean A45. A grade A23 não demonstrou dados relevantes aqui para essa discussão. O runup máximo de onda observado para o dia da coleta foi de 1; 21m, enquanto que o máximo observado pelas simulações realizadas com a Grade cBathy foi de 1; 56m, na ultima simulação realizada. O mínimo foi de 1; 24m, observado na quarta simulação. O máximo e o mínimo observados na simulação realizada utilizando a grade Dean A45 foi de 1; 19m e 1; 03m, observados na terceira e quarta simulação, respectivamente. Foi observado uma diferença média de 6% na descrição da zona de arrebentação na estimativa de runup e de aproximadamente 2% na identificação da posição da zona de swash entre a grade de cBathy e Dean A45. O cálculo do perfil de equilíbrio de Dean, para a praia do Campeche apresentou um declive acentuado, enquanto que um perfil mais suave e mais harmônico foi obtido com um valor de A = 0:45. Os dados modelados pelo SWASH de runup e quebra de onda coincidiram e foram condizentes aos dados obtidos e observados em campo. O método cBathy na aplicação e construção de batimetrias para modelagem numérica é uma alternativa simples e viável, para obter uma batimetria detalhada.