Doutoramento em FisicaOver the years it was observed at the Ria de Aveiro lagoon inlet, near the head
of the north breakwater, a depth increase that might threaten the stability of this
structure. A trend of accretion in the navigation channel of this lagoon is observed,
endangering the navigation in this region. In order to understand the origin of these
and other trends observed, the knowledge of the sediment transport in the study
area is imperative. The main aim of this work is understanding the dominant physical
processes in the sediment transport of sediment at the Ria de Aveiro lagoon
inlet and adjacent area, improving knowledge of this region morphodynamics.
The methodology followed in this study consisted in the analyzes of the topohydrographic
surveys performed by the Administration of the Aveiro Harbor, and
in the numerical simulations results performed with the morphodynamic modeling
system MORSYS2D. The analysis of the surveys was performed by studying the
temporal evolution of the bathymetry. The numerical analysis was based on the
implementation of the model at the study area, sensitivity analysis of the formulations
used to compute the sediment transport to the variation of input parameters
(e.g. depth, sediment size, tidal currents) and analysis of the sediment
uxes and
bathymetric changes predicted. The simulations considered as sediment transport
forcing the tidal currents only and the coupled forcing of tides and waves. Considering
the wave e ect as sediment transport forcing, both monochromatic waves
and a wave regime were simulated.
The results revealed that the observed residual sediment transport patterns are generated
due to the channel con guration. Inside the lagoon the
uxes are mainly
induced by the tidal currents action, restricting the action of waves to the inlet and
adjacent coast.
In the navigation channel the residual sediment
uxes predicted are directed o -
shore with values between 7 and 40 m3=day generating accretions of approximately
10 m3=day for the shallower region and 35 m3=day for the region between the tidal
gauge and the tri^angulo das mar es. At the inlet, the residual
uxes are approximately
30 m3=day inducing trends of erosion of approximately 20 m3=day. At
the North side of the nearshore accretion is predicted, while at the South side is
predicted erosion, at the rates of 250 and 1500 m3=day, respectively.
It was also concluded that the waves with higher contribution to the residual sediment
uxes are those with heights between 4 and 5 m. However, the storm waves
with heights bigger than 5 m, despite their 10% of frequency of occurrence are
responsible for 25% of the observed sediment transport.Ao longo dos anos observou-se junto ao quebramar norte da embocadura da Ria
de Aveiro um aumento da profundidade, que poder a colocar em perigo a estabilidade
desta mesma estrutura. E igualmente observada uma tendência de acreção
no canal de navegação desta laguna, colocando em risco a navegabilidade nesta
região. Para compreender a causa destas tendências e de outras observadas, e
necess ario um conhecimento do transporte de sedimentos nesta região de estudo.
Este trabalho tem assim como objectivo principal a compreensão dos processos
físicos dominantes no transporte de sedimentos na embocadura e area adjacente
da Ria de Aveiro, aumentando os conhecimentos da morfodinâmica desta região.
A metodologia seguida neste estudo consistiu na análise de levantamentos topohidrográficos realizados pela Administração do Porto de Aveiro e de resultados
de simulações num ericas efectuadas com o sistema de modelos morfodinâmico
MORSYS2D. A análise dos levantamentos foi feita através do estudo de evolução
temporal da batimetria. A análise numérica teve como base a implementação do
modelo para a area de estudo, análises de sensibilidade das fórmulas de cálculo do
transporte de sedimentos a variação de parâmetros de entrada (por exemplo: profundidade,
diâmetro médio do sedimento, velocidade da corrente de mar e), e análise
dos resultados numéricos de
uxos de sedimentos e de variações batimétricas. As
simulações efectuadas consideraram apenas o for camento de correntes de mar e e
o forçamento conjunto de mar e e ondas no transporte de sedimentos. No caso do
forçamento de ondas foram efectuadas simulações com ondas monocromáticas e
com um regime de agitação real.
Os resultados revelaram que os padrões observados para o transporte residual de
sedimentos têm origem na configuração do canal. Verificou-se também que no
interior da laguna os
uxos são maioritariamente induzidos pela acção do campo
de correntes de mar e, restringindo-se a acção do campo de agitação a embocadura
e costa adjacente.
No canal de navegação são previstos
uxos residuais de sedimentos direccionados
para o exterior da laguna que oscilam entre 7 e 40 m3=dia e originam acreções
na ordem de 10 m3=dia na região menos profunda e de 35 m3=dia para a região
entre o mar egrafo e o triângulo das marés. Na região da embocadura os
uxos
residuais de sedimentos são de aproximadamente 30 m3=dia gerando tendências de
erosão de aproximadamente 20 m3=dia. Na area exterior da embocadura e prevista
acreção a Norte da embocadura e erosão a Sul as taxas de 250 e 1500 m3=dia,
respectivamente.
Concluiu-se ainda que as ondas com maior contributo para o
uxo residual de sedimentos
têm alturas compreendidas entre 4 e 5 m. No entanto, as ondas de tempestade,
com alturas superiores a 5 m, apesar de terem apenas 10% de frequência
de ocorrência são respons aveis por 25% do transporte de sedimentos observado