Estudo numérico de ondas monocromáticas em duas praias e sobre um recife artificial na Baía do Espírito Santo, Vitória, ES

dc.contributor.advisor1Aquije Chacaltana, Julio Tomás
dc.contributor.authorPiccoli, Fábio Pavan
dc.contributor.referee1Oliveira, Arno Maschmann de
dc.contributor.referee2Moreira, Roger Matsumoto
dc.contributor.referee3Pereira, Maxsuel Marcos Rocha
dc.date.accessioned2016-08-29T15:09:39Z
dc.date.available2016-07-11
dc.date.available2016-08-29T15:09:39Z
dc.date.issued2008-08-27
dc.description.abstractWater waves propagating in direction to the coast suffer important deformations, which are important for several processes occurring on the nearshore. Numerical models are used for engineers and oceanographers as tools for study those coastal processes with a small range of error. The interaction of water waves with a body is investigated in this work. Numerical simulations are realized for two cases. In the first case, monochromatic incident waves interact with a complex coastal area and in the second case waves interact with a multifunctional artificial reef. The chosen coastal area is the “Curva da Jurema” and the artificial reef is put near the Camburi's beach, both regions are suffering erosion processes and they are located in Espírito Santo Bay. The numerical simulations are run by using the numeric model FUNWAVE 2.0, based on the Boussinesq-type equations by Wei et al. (1995). The non-uniform computation grid used has typical length from 5m to Curva da Jurema and 1m to the Artificial Reef. In the region of the Curva da Jurema the results of simulation of the incident waves of the Northeast and Southeast quadrant had shown that the waves amplitude are almost that totally dissipated inside of the embayament and it approaches zero close to the beach. The refraction, diffraction and reflection processes of the incident wave with the depth and the coastal boundaries are evidenced, in field wave, and these processes can be responsible for the appearance of a super-harmonic on the wave spectrum proceeding from Southeast. In the section of Camburi’s beach, in which Multifunctional Artificial Reef was placed, the Northeast and Southeast waves reach perpendicularly the beach. Without the reef, the behavior of the waves in this domain if showed influenced for the gradients bathymetric, generating of rip currents and great concentration of energy near to the shoreline. With the installation of the multifunctional artificial reef a reduction of the intensity of energy of wave in the shoreline was verified. The reef was projected with slope and internal angles favorable for generation of surfing waves. The simulations results accomplished with the inclusion of the reef showed that the waves that had propagated on reef are intensified in height until breaking, approximately to a distance of 200m of the shoreline, and propagating towards the shoreline with a smaller energy than that without the reef. Thus, numeric simulations results run with the wave’s model FUNWAVE showed that the model is capable to reproduce the main processes that happen in coastal areas and it can be using as tool for the coastal management.eng
dc.description.resumoOndas propagando-se em direção à costa sofrem importantes transformações, que são de fundamental importância para o entendimento das mudanças da linha de costa e dos processos que ocorrem nas proximidades da linha de costa. Os modelos numéricos são instrumentos utilizados por engenheiros e oceanógrafos como um método de estudos desses processos dentro de uma pequena margem de erro. Neste trabalho de pesquisa são realizadas simulações numéricas para avaliar dois tipos de interação onda-corpo. No primeiro caso foram consideradas ondas monocromáticas incidentes interagindo com uma região costeira complexa e no segundo caso ondas interagindo com um recife artificial multifuncional. A região costeira escolhida é a Curva da Jurema e o recife artificial multifuncional é colocado em um trecho da praia de Camburi, ambas as regiões estão localizadas na Baia do Espírito Santo e vêm sofrendo processos de erosão. As simulações foram realizadas usando o modelo numérico FUNWAVE 2.0, fundamentado nas equações do tipo Boussinesq de Wei et al. (1995). A grade computacional não-uniforme utilizada tem comprimento típico de 5m para a região da Curva da Jurema e de 1m para a região do Recife Artificial. Na região da Curva da Jurema os resultados de simulações de ondas incidentes do quadrante de Nordeste e de Sudeste mostraram que as amplitudes das ondas são quase que totalmente dissipadas dentro do embaiamento e se aproxima de zero junto à praia. Os processos de refração, de difração e de reflexão da onda incidente com a profundidade e os contornos da costa são evidenciados, no campo de onda, e estes podem ser responsáveis pelo aparecimento de um super-harmônico no espectro de onda proveniente de Sudeste. Em um trecho de praia de Camburi, onde foi colocado o recife artificial, as ondas de Nordeste e de Sudeste incidem perpendicularmente a praia. Sem o recife, o comportamento das ondas neste domínio se mostrou influenciado pelos gradientes batimétricos, gerando fluxos de retorno e grande concentração de energia próxima à linha de costa. Com instalação do recife artificial multifuncional verifico-se uma diminuição da intensidade de energia de onda na linha de costa. O recife foi projetado com uma declividade e ângulos internos propícios para geração de ondas surfáveis. Os resultados das simulações realizadas com a inclusão do recife mostraram que as ondas que se propagam sobre recife são intensificadas em altura até quebrarem, a uma distância de aproximadamente 200m da linha de costa. Ao quebrarem, as ondas se propagam em direção a linha de costa com uma energia menor que aquela sem o recife. Assim, os resultados das simulações numéricas realizadas com o modelo de ondas FUNWAVE mostraram que o modelo é capaz de reproduzir os principais processos que ocorrem em regiões costeiras podendo ser usando como ferramenta para o gerenciamento costeiro.
dc.formatText
dc.identifier.citationPICCOLI, Fábio Pavan. Estudo numérico de ondas monocromáticas em duas praias e sobre um recife artificial na Baía do Espírito Santo, Vitória, ES. 2008. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2008.
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/3896
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Ambiental
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
dc.rightsopen access
dc.subjectBoussinesq Equationeng
dc.subjectCoastal Erosioneng
dc.subjectNumerical Modelingeng
dc.subjectMultifunctional Artificial Reefseng
dc.subjectEquações de Boussinesqpor
dc.subjectErosão Costeirapor
dc.subjectModelagem Numéricapor
dc.subjectRecifes Artificiais Multifuncionaispor
dc.subject.br-rjbnCosta - Erosão - Vitória, Baía de (ES)
dc.subject.br-rjbnOndas oceânicas - Vitória, Baía de (ES)
dc.subject.br-rjbnOndas gravitacionais
dc.subject.br-rjbnModelos matemáticos
dc.subject.br-rjbnRecifes artificiais
dc.subject.cnpqEngenharia sanitária
dc.subject.udc628
dc.titleEstudo numérico de ondas monocromáticas em duas praias e sobre um recife artificial na Baía do Espírito Santo, Vitória, ES
dc.typemasterThesis

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