Monitorização e modelação da morfodinâmica costeira

Na engenharia costeira é essencial a incorporação de conhecimento sobre os processos morfodinâmicos. Embora estes processos se apresentem com elevada complexidade, só o seu conhecimento aprofundado permitirá que aquela desempenhe um papel activo na valorização e conservação de um território cuja importância estratégica é unanimemente aceite. A costa Portuguesa pelas suas especificidades, constitui um laboratório natural, apresentando um vasto conjunto de problemas, que constituem uma oportunidade para que a comunidade técnica e científica possa desenvolver metodologias e soluções inovadoras que poderão ser exportadas para outros locais. O Departamento de Engenharia Civil da Universidade do Minho (DEC-UM) desenvolve trabalhos no domínio das zonas costeiras, essencialmente baseados em modelação matemática, tendo sido complementados na última década com trabalhos de monitorização. Estes consistiram na definição e implementação de programas de monitorização em sectores costeiros das regiões norte e centro. Apresenta-se um diagnóstico dos processos relevantes para a morfodinâmica da costa NW resultante da experiência acumulada, uma descrição dos métodos de monitorização utilizados nos programas de monitorização implementados e resultados obtidos

Modelação da hidrodinâmica e dinâmica sedimentar no estuário do rio Cávado

No presente artigo apresentam-se as principais características da hidrodinâmica do estuário do rio Cávado, num trecho delimitado pelo açude do Angelino e a foz do rio, em Esposende e apresentam-se algumas características do transporte sedimentar na embocadura. O estudo foi realizado utilizando técnicas de modelação matemática, através de modelos hidrodinâmicos bidimensionais no plano horizontal criados com o programa RMA2 e um modelo de dinâmica sedimentar criado com o programa SED2D. Um dos modelos hidrodinâmicos abrange a totalidade do domínio e outro compreende a embocadura do rio Cávado. Estes dois modelos apresentam resoluções espaciais distintas e foram desenvolvidos para permitir a obtenção dos campos de correntes necessárias à simulação da dinâmica sedimentar na embocadura. O modelo hidrodinâmico global permite a caracterização das correntes induzidas pela maré e pelo caudal fluvial e permite ainda a definição das condições de fronteira no segundo modelo implementado. Os resultados obtidos correspondem em termos qualitativos aos padrões de dinâmica sedimentar observados no local: deposição de areias no canal durante os períodos de marés mortas e formação de um delta de vazante durante os períodos de marés vivas

Hazard assessment of storm events in the central region of the Portuguese coast

The environmental and socio-economic importance of the coastal areas is widely recognized, but these areas face today severe weaknesses and high-risk situations. The increased demand and human occupation of the coast has greatly contributed to increase such weaknesses. Today, throughout the world, in all countries with coastlines, episodes of waves overtopping and coastal flooding are frequent. These episodes are usually responsible for property losses and often put human lives at risk. The floods are caused by coastal storms due to the action of very strong winds. The propagation of these storms towards the coast induces high water levels. Consequently, carrying out series of storm scenarios and analyzing their impacts through numerical modelling is of prime interest to the coastal decision-makers. A contribution to the preservation and sustainability of the coastal zone constitutes the main aim of this work. Firstly, historical storm tracks and intensities are characterized for the Portuguese coast, in terms of probability of occurrence. Secondly, several storm events with high potential of occurrence are generated using the specific tool DelftDashboard. The hydrodynamic model Delft3D is then used to simulate their effects on currents and on the coastal water levels. Two spatial domains are considered: a large domain encompassing the Iberian coastal zone and a smaller domain for the central region of the Portuguese coast (between cities of Aveiro and Figueira da Foz); this one with a more refined grid. Based on statistical data and by numerical modelling, a review of the impact of coastal storms to different locations within the study area is performed

Ferramenta de modelação desenvolvida em ambiente web para apoio à gestão de albufeiras

A utilização das tecnologias de informação e comunicação no caso específico da gestão de recursos hídricos, em que a incerteza associada aos processos hidrológicos determina um grau de dificuldade acrescido, revela-se essencial. Desta forma, o desenvolvimento de ferramentas que permitam a consulta de dados de redes de monitorização hidrológica, de previsões meteorológicas e de resultados de simulação em ambientes de múltiplas plataformas, fixas ou móveis, é uma das tarefas fundamentais para a incorporação das tecnologias de informação nos processos correntes de gestão de recursos hídricos. No presente trabalho apresenta-se uma ferramenta, desenvolvida para ambiente web, que permite consultar informação e operar modelos hidráulicos de simulação de barragens e respetivas albufeiras. A interface é adaptável a cada caso de estudo e poderá ser desenvolvida com diferentes tipos de software de modelação hidrológica e hidrodinâmica, considerando as necessidades estabelecidas pelo conjunto dos seus utilizadores. A partir da interface é possível estabelecer as condições de fronteira definidas para cada modelo, aplicar o modelo e visualizar os resultados de simulações dinâmicas. A aplicabilidade da ferramenta desenvolvida é demonstrada em exemplos de implementação em diversas albufeiras situadas no rio Guadiana (Empreendimento de Fins Múltiplos de Alqueva, Portugal

Comparison of 1DH and 2DH mathematical models for modelling wave hydrodynamics in Ofir beach

Coastal zone protection is a very crucial issue in order to defend populations and infrastructures as well as to environment conservation. Adequate tools must be tested and implemented for supporting engineering solutions to face this challenge. In this study, 1DH and 2DH models were applied to simulate wave hydrodynamics at Ofir beach, NW Portugal. For this purpose, COULWAVE (1DH) and BOUSS-2D (2DH) models were implemented considering both the presence of a detached breakwater and natural conditions aiming the study of the impact of these structures on the significant wave height and the wave energy. A comparison of the performance of the two models was also developed. The methodology adopted in this research work, where a generalised methodology of models applications was used, allows its replication to other coastal stretches being this application dependent on local environmental conditionsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

A web-based hydroinformatic platform for water quality modelling in a river basin

This paper presents a hydroinformatic platform specifically designed for a Portuguese north-western river basin (river Cávado) in order to define, simulate and analyze hydrodynamics and water quality management scenarios. The software solution was designed to be operated in a web environment, taking advantage of the integration capabilities of this software environment and the user friendliness of web interfaces

Sistema de informação para avaliação das afluências de águas interiores à zona costeira do Concelho de Matosinhos

No presente artigo apresenta-se um Sistema de Informação (SI) desenvolvido para caracterizar as águas interiores afluentes ao litoral do concelho de Matosinhos e para suporte ao desenvolvimento de modelos matemáticos que permitam avaliar as áreas de influência e magnitudes das respectivas descargas. O SI foi construído com base em informação existente e em informação complementar obtida através de campanhas pontuais de medição nos locais de descarga. O sistema desenvolvido será utilizado quer na caracterização da qualidade da água quer na construção de modelos matemáticos de simulação da hidrodinâmica e qualidade da água

Mathematical modelling of salt water intrusion in a Northern Portuguese estuary

Salinity intrusion is a key issue for estuarine water quality management. Aquatic ecosystem sustainability is highly dependent on salinity concentration dynamics and must be studied for each particular environment. Salinity intrusion into the estuary of the river Lima, in the north-western region of the Iberian Peninsula, was studied based on a two-dimensional hydrodynamic and mass transport model. Tide heights and river discharges are the major causes affecting salinity intrusion, and have been analyzed by means of estuarine circulation simulation for different scenarios. The upstream propagation of the salinity front under unfavorable conditions reaches a river section located at about 12 km upstream the river mouth. The developed model constitutes a powerful tool for evaluation of the salinity intrusion pattern in the river Lima estuary, and an auxiliary instrument for decision making in river basin water management

River water quality modelling in developing a catchment water safety plan

The primary aim of a catchment water safety plan is to reduce risks within the catchment to protect the quality of drinking water sources at the intake point. Even where effective arrangements for catchment management and control have been implemented, unexpected deterioration in raw water quality can pose a risk to treated drinking water quality. Thus potential sources of pollution impacting the area of influence of the intake should be identified and monitored. An important part of any catchment management strategy includes implementation of raw water monitoring programmes, targeted at the most likely microbiological threats to water treatment. When combined with good monitoring datasets, properly calibrated, tested and verified surface water models can be used to forecast or estimate risks under various scenarios. This allows a good insight into impacts associated with known and anticipated land use activities within the catchment. In this work a hybrid methodology based on river water quality data analysis and hydrodynamic and water quality modelling was developed to assess the surface water quality in the Portuguese river Cávado. This component constitutes the base for developing a catchment water safety plan at this river basin

Aspectos da aplicação do Delft Hydraulics 'SOBEK' no desenvolvimento de um sistema de gestão operacional da água em Alqueva

No âmbito do desenvolvimento de um Sistema de Suporte à Decisão (SSD) para a gestão da água no Empreendimento de Fins Múltiplos de Alqueva (EFMA) foi seleccionado, após uma avaliação de diferentes alternativas de software de modelação hidrodinâmica e de qualidade da água, o programa SOBEK (WL, 2005) para a modelação de problemas de qualidade da água unidimensionais. No presente trabalho apresentam-se as características mais importantes deste programa e descrevem-se os principais aspectos relacionados com a sua integração no ambiente hidroinformático em desenvolvimento para a gestão operacional das infra-estruturas, construídas e em fase de projecto, da rede primária do Subsistema de Alqueva a montante da barragem de Alvito. A construção do modelo hidrodinâmico foi precedida de um estudo pormenorizado das infraestruturas que constituem o sistema em análise, com recurso a informação constante dos seus projectos de execução. A caracterização geométrica das infra-estruturas foi desenvolvida com o detalhe correspondente ao de projecto de execução (ou levantamento no caso de infra-estruturas existentes), distinguindo-se duas situações físicas distintas: albufeiras e sistemas adutores. No casodas albufeiras consideraram-se os seguintes elementos de projecto: fundo ou topografia do terreno; planta correspondente aos níveis relevantes; cortes; características das barragens; descarga de fundo e de caudal ecológico; descarregadores intermédios; descarregadores de cheia. No caso dos canais, túneis e condutas em pressão consideraram-se os seguintes elementos de projecto: planta com traçado do eixo; perfil longitudinal; secções transversais e acessórios