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Modelação numérica 3D do galgamento numa estrutura de proteção marginal

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Resumo:A inundação nas zonas costeiras tem sido um problema preocupante, que exige que o estudo e a escolha de soluções adequadas para mitigar o seu efeito seja feito criteriosamente, ainda mais se a solução passa por aplicação simultaneamente de estruturas longitudinal (proteção marginal) e transversal (esporões). Uma das consequências esperadas das mudanças climáticas em Portugal continental é uma pequena alteração do ângulo de incidência de onda, que pode levar a alterações na ocorrência de galgamentos nas estruturas de proteção marginal. Neste contexto, para estudar a influência da alteração do ângulo de incidência das ondas no galgamento de uma estrutura de proteção marginal localizada entre esporões, efetuou-se a modelação numérica 3D utilizando o modelo SPH. Para tal, o modelo foi validado inicialmente em 2D, onde se simulou uma estrutura marginal com diferentes rugosidades e/ou porosidades de forma a selecionar qual a que mais se aproxima da resposta, ao nível de superfície livre e do galgamento, de uma estrutura de proteção marginal porosa, com base em ensaios em modelo físico anteriormente realizados. Uma vez validado, o modelo foi aplicado, na sua versão 3D, e analisou-se a influência que tem no galgamento a alteração do ângulo de incidência da agitação provocada por possíveis alterações climáticas. Os resultados da elevação de superfície livre e do caudal obtidos da modelação numérica 2D apresentam boa concordância com os dados experimentais. Verificou-se que a geometria da estrutura influencia a elevação de superfície livre e o caudal levando à ocorrência de maior ou menor galgamento consoante a reflexão e dissipação na estrutura. O modelo na sua versão 3D reproduz fenómenos tais como a propagação, rebentação, espraiamento, galgamento e reflexão das ondas. Verificou-se que, para o caso em estudo, o galgamento aumenta com um pequeno aumento do ângulo de incidência das ondas.
Autores principais:Costa, Ronildo Duarte da
Assunto:Modelação numérica 3D Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) galgamento estrutura da proteção marginal esporão
Ano:2018
País:Portugal
Tipo de documento:dissertação de mestrado
Tipo de acesso:acesso aberto
Instituição associada:Universidade Nova de Lisboa
Idioma:português
Origem:Repositório Institucional da UNL
Descrição
Resumo:A inundação nas zonas costeiras tem sido um problema preocupante, que exige que o estudo e a escolha de soluções adequadas para mitigar o seu efeito seja feito criteriosamente, ainda mais se a solução passa por aplicação simultaneamente de estruturas longitudinal (proteção marginal) e transversal (esporões). Uma das consequências esperadas das mudanças climáticas em Portugal continental é uma pequena alteração do ângulo de incidência de onda, que pode levar a alterações na ocorrência de galgamentos nas estruturas de proteção marginal. Neste contexto, para estudar a influência da alteração do ângulo de incidência das ondas no galgamento de uma estrutura de proteção marginal localizada entre esporões, efetuou-se a modelação numérica 3D utilizando o modelo SPH. Para tal, o modelo foi validado inicialmente em 2D, onde se simulou uma estrutura marginal com diferentes rugosidades e/ou porosidades de forma a selecionar qual a que mais se aproxima da resposta, ao nível de superfície livre e do galgamento, de uma estrutura de proteção marginal porosa, com base em ensaios em modelo físico anteriormente realizados. Uma vez validado, o modelo foi aplicado, na sua versão 3D, e analisou-se a influência que tem no galgamento a alteração do ângulo de incidência da agitação provocada por possíveis alterações climáticas. Os resultados da elevação de superfície livre e do caudal obtidos da modelação numérica 2D apresentam boa concordância com os dados experimentais. Verificou-se que a geometria da estrutura influencia a elevação de superfície livre e o caudal levando à ocorrência de maior ou menor galgamento consoante a reflexão e dissipação na estrutura. O modelo na sua versão 3D reproduz fenómenos tais como a propagação, rebentação, espraiamento, galgamento e reflexão das ondas. Verificou-se que, para o caso em estudo, o galgamento aumenta com um pequeno aumento do ângulo de incidência das ondas.

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