Testing storm impact modelling at São Pedro de Moel beach

Autor: Cabrita, Paulo Sérgio Faustino
Přispěvatelé: Ferreira, Óscar, Fortes, Juana
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
instacron:RCAAP
Popis: Numerical models are very powerful tools to predict the effects of the extreme conditions associated with coastal storms. The main objective of this work was to simulate the effects of coastal storms in São Pedro de Moel beach, in terms of overtopping and morphological evolution associated, by using XBeach. To simulate the coastal storms using XBeach, it was necessary to have the data regarding the nearshore sea state. This was obtained by propagating offshore wave data conditions to nearshore using the SWAN model. The XBeach model was divided into two setups to analyse two different situations, overtopping events (non-hydrostatic setup) and coastal evolution (surf beat setup). Sensibility tests were performed for both setups testing different model parameters. The model was also, calibrated and validated using information from past storms. The non-hydrostatic setup demonstrated sensibility to the bathymetric resolution and for the intrinsic model parameters related to the bed friction and the non-hydrostatic correction. The results from the XBeach simulation of the overtopping event were compared against results from an empirical formula (Mase et al., 2013), which simulates the overtopping events associated with a seawall. The comparison of results showed lower values obtained with the empirical formula. The surf beat setup demonstrated sensibility to the bathymetric resolution, and the intrinsic model parameters related to wave dissipation, sediment transport and morphology. The results from the calibration and past storm simulation of the coastal evolution setup point out to the necessity of having better field data before and after storms to improve the model settings and accuracy. Os modelos numéricos constituem uma ferramenta muito útil para prever os efeitos associados à ocorrência de tempestades na zona costeira. O objetivo principal deste trabalho foi simular os efeitos de tempestades costeiras na praia de São Pedro de Moel, em termos do galgamento e da evolução morfodinâmica, através do uso do modelo XBeach. Ao usar o modelo numérico XBeach para simular as tempestades costeiras, é necessário ter dados relativos às condições do mar na zona costeira. Esses dados foram obtidos através da propagação do clima de ondas ao largo para a zona costeira, utilizando o modelo numérico SWAN. Neste trabalho, utilizaram-se duas configurações do modelo XBeach para simular duas situações diferentes: ocorrência de galgamento (configuração não hidrostática) e evolução do perfil de praia (configuração surf beat). As duas configurações foram submetidas a testes de sensibilidade para diferentes parâmetros e de seguida o modelo foi calibrado e validado, usando informação de tempestades já passadas. A configuração não-hidrostática demonstrou maior sensibilidade associada à resolução batimétrica e aos parâmetros relacionados com a fricção de fundo e correção nãohidrostática. Os resultados obtidos através do XBeach relativos aos eventos de galgamento foram comparados com os resultados da fórmula empírica desenvolvida por Mase et al. (2013). Esta fórmula empírica simula os galgamentos numa praia com estrutura de proteção. A comparação de resultados demonstrou que os valores obtidos pela fórmula empírica eram inferiores aos obtidos pelo XBeach. A configuração surf beat demonstrou maior sensibilidade associada à resolução batimétrica e aos parâmetros relacionados com dissipação de ondas, transporte de sedimentos e morfologia. Os resultados da calibração e da simulação de tempestade anterior desta configuração realçaram a necessidade de se obter dados com melhor qualidade pré e pós tempestade para melhorar a configuração e precisão do modelo. This thesis was supported by the National Laboratory of Civil Engineering (LNEC). A thank you to Paula Freire for the data provided from the Mosaic.pt project. The author acknowledges the following projects: Mosaic.pt, Ref. PTDC/CTAAMB/ 28909/2017, To-SEAlert, Ref. PTDC/EAM-OCE/31207/2017 and EWCoast ALGLISBOA- 01-145-FEDER-028657.
Databáze: OpenAIRE
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