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

摘要

Ondas propagando-se em direção à costa sofrem importantes transformações, que são defundamental importância para o entendimento das mudanças da linha de costa e dos processosque ocorrem nas proximidades da linha de costa. Os modelos numéricos são instrumentosutilizados por engenheiros e oceanógrafos como um método de estudos desses processosdentro de uma pequena margem de erro. Neste trabalho de pesquisa são realizadas simulaçõesnuméricas para avaliar dois tipos de interação onda-corpo. No primeiro caso foramconsideradas ondas monocromáticas incidentes interagindo com uma região costeiracomplexa e no segundo caso ondas interagindo com um recife artificial multifuncional. Aregião costeira escolhida é a Curva da Jurema e o recife artificial multifuncional é colocadoem um trecho da praia de Camburi, ambas as regiões estão localizadas na Baia do EspíritoSanto e vêm sofrendo processos de erosão. As simulações foram realizadas usando o modelonumérico 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 aregião da Curva da Jurema e de 1m para a região do Recife Artificial. Na região da Curva daJurema os resultados de simulações de ondas incidentes do quadrante de Nordeste e deSudeste mostraram que as amplitudes das ondas são quase que totalmente dissipadas dentrodo embaiamento e se aproxima de zero junto à praia. Os processos de refração, de difração ede 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-harmônicono espectro de onda proveniente de Sudeste. Em um trecho de praia de Camburi, onde foicolocado o recife artificial, as ondas de Nordeste e de Sudeste incidem perpendicularmente apraia. Sem o recife, o comportamento das ondas neste domínio se mostrou influenciado pelosgradientes batimétricos, gerando fluxos de retorno e grande concentração de energia próximaà linha de costa. Com instalação do recife artificial multifuncional verifico-se uma diminuiçãoda intensidade de energia de onda na linha de costa. O recife foi projetado com umadeclividade e ângulos internos propícios para geração de ondas surfáveis. Os resultados dassimulações realizadas com a inclusão do recife mostraram que as ondas que se propagamsobre recife são intensificadas em altura até quebrarem, a uma distância de aproximadamente200m da linha de costa. Ao quebrarem, as ondas se propagam em direção a linha de costa comuma energia menor que aquela sem o recife. Assim, os resultados das simulações numéricasrealizadas com o modelo de ondas FUNWAVE mostraram que o modelo é capaz dereproduzir os principais processos que ocorrem em regiões costeiras podendo ser usandocomo ferramenta para o gerenciamento costeiro.