Impacto das alterações climáticas no galgamento de estruturas costeiras: Caso de estudo de Vila Franca do Campo, Açores

Abstract

This study, which is part of the maritime, coastal and port hydraulics domain, has the goal of assessing the risk of overtopping in a port structure located in Vila Franca do Campo (Azores Islands), as well as the evolution of this same risk due to the sea level rise caused by climate changes. Concepts related to the phenomenon of overtopping are discussed and, for the case study, a methodology that includes the characterization of offshore and coastal waves using the WAM and SWAN models, respectively; the calculation of the mean flow overtopping rates in the desired sections of the port infrastructure (NN_OVERTOPPING2); and the assessment of the risk associated with the occurrence of overtopping (simple methodology developed by LNEC), is followed.Thirty - six years of records of offshore sea wave conditions and tide levels were analysed, for the period 1979 - 2015, and their propagation to the coast was done using the SWAN model in stationary mode. The study of the mean overtopping flow rates and the evaluation of the degree of risk associated to them was carried out for the most exposed section of the Vila Franca do Campo Fishing Port seawall.Finally, the same procedure was repeated for two situations of tidal rise corresponding to the rise in the mean sea level for the middle and the end of this century (2050 and 2100), and for the latter scenario (2100), various changes to the structure in question were tested, with the aim of adapting it to the greatest demands projected.

Esta dissertação, inserida no âmbito da hidráulica marítima, costeira e portuária, tem como objetivo avaliar o risco de galgamento numa estrutura portuária localizada em Vila Franca do Campo (Região Autónoma dos Açores), assim como a evolução desse mesmo risco devido à subida do nível médio das águas do mar causada pelas alterações climáticas.São abordadas conceitos ligados ao fenómeno de galgamento e em seguida para o caso de estudo foi seguida a metodologia que compreende a caracterização da agitação marítima ao largo e junto à costa com recurso aos modelos WAM e SWAN, respetivamente; o cálculo dos caudais médios de galgamento nas secções pretendidas da infraestrutura portuária (ferramenta NN_OVERTOPPING2); e a avaliação do risco associado à ocorrência de galgamentos (metodologia simples desenvolvida pelo LNEC).Foram analisados 36 anos de registos de agitação marítima e de nível de maré ao largo, correspondentes ao período 1979 – 2015, tendo sido a sua propagação para a costa realizada com recurso à utilização do modelo SWAN em modo estacionário. O estudo dos galgamentos e a avaliação do grau de risco associado aos mesmos foi realizado para a secção mais exposta do molhe de proteção do Porto de Pescas de Vila Franca do Campo.Por fim, foi repetido o procedimento para duas situações de subida do nível de maré correspondentes à subida do nível médio das águas do mar previsto para o meio e final do século (anos 2050 e 2100), e foram também testadas, para este último cenário (2100), diversas alterações à estrutura em causa, com o objectivo de a adaptar às maiores solicitações projetadas para o final do século.