Caracterização do clima de agitação ao largo

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1 CRIAÇÃO E IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE MONITORIZAÇÃO NO LITORAL ABRANGIDO PELA ÁREA DE JURISDIÇÃO DA ADMINISTRAÇÃO DA REGIÃO HIDROGRÁFICA DO TEJO Estudo do litoral na área de intervenção da APA, I.P. /ARH do Tejo Caracterização do clima de agitação ao largo Entregável a Junho 2013

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3 CRIAÇÃO E IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE MONITORIZAÇÃO NO LITORAL ABRANGIDO PELA ÁREA DE JURISDIÇÃO DA ADMINISTRAÇÃO DA REGIÃO HIDROGRÁFICA DO TEJO Este relatório corresponde ao Entregável a do projeto Consultoria para a Criação e Implementação de um Sistema de Monitorização do Litoral abrangido pela área de Jurisdição da ARH do Tejo, realizado pela Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL), para a Agência Portuguesa do Ambiente, I.P. / Administração da Região Hidrográfica do Tejo (APA, I.P. /ARH do Tejo). AUTORES César Freire de Andrade (1), (3) Rui Taborda (1), (2) (1), (2) Maria Alexandra Oliveira (1), (2) Marco Alves (1), (3) Ana Mafalda Carapuço (1) Departamento de Geologia (FCUL) (2) Centro de Geologia da Universidade de Lisboa (3) LATTEX/IDL (Instituto Dom Luiz)

4 REGISTO DE ALTERAÇÕES Nº Ordem Data Designação 1 Junho de 2012 Versão inicial 2 Revisão geral de formatos 4 Entregável a

5 Componentes do estudo do litoral na área de intervenção da APA, I.P. /ARH do Tejo 1 Estudo do litoral na área de intervenção da APA, I.P. /ARH do Tejo 1.1 Caracterização do forçamento meteorológico e oceanográfico Vento Entregável a Caracterização do regime de ventos no litoral Precipitação Entregável a Caracterização da precipitação na região hidrográfica do Tejo Entregável b Estimativas de descarga sólida fluvial potencial Marés Entregável a Caracterização do regime de marés Correntes Entregável a Caracterização das correntes costeiras Sobre-elevação meteorológica Entregável a Caracterização da sobre-elevação meteorológica Entregável b Caracterização do regime de extremos do nível do mar Nível médio do mar Entregável a Análise da evolução do nível médio do mar em Cascais Entregável b Cenários de evolução do nível médio do mar para Ondas Entregável a Caracterização do clima de agitação ao largo Entregável b Caracterização do clima de agitação junto à costa Entregável c Caracterização do clima de agitação na zona de rebentação nas praias-piloto Entregável d Avaliação da deriva litoral nas praias-piloto 1.2 Caracterização da margem terrestre na situação de referência Caracterização das principais unidades geológicas e da organização geomorfológica da faixa costeira Entregável a Caracterização das principais unidades geológicas e da organização geomorfológica da faixa costeira Estudo das tendências de evolução nos últimos anos, em litoral de arriba e de acumulação Litorais de arriba Entregável a Inventário de instabilidades nas arribas obtido por fotointerpretação Entregável b Inventário de instabilidades obtido for fotogrametria aérea digital multitemporal em sectores de arribas selecionados Entregável c Monitorização da evolução de fachadas de arribas selecionadas: técnicas e resultados Litorais de acumulação Entregável a Análise da evolução da linha de costa em litoral baixo arenoso nos últimos 50 anos Entregável b Análise da evolução da linha de costa nos últimos 50 anos caso especial da Costa da Caparica Entregável c Utilização de ortofotomapas e fotografias aéreas para a delimitação da linha de costa Definição de uma série de áreas piloto (praias), representativas dos diferentes segmentos costeiros, para o estudo da variabilidade morfodinâmica sazonal na área de intervenção da APA, I.P./ARH do Tejo, com vista à sua monitorização periódica Entregável a Lista das praias-piloto representativas do litoral em estudo para teste e aplicação de ferramentas de monitorização e caracterização da variabilidade sazonal Entregável b Rede de pontos de apoio das praias-piloto Entregável a 5

6 Entregável c Metodologia e frequência espácio-temporal a aplicar para monitorização e caracterização da variabilidade sazonal nas praias-piloto e avaliação das ferramentas de monitorização adotadas Entregável d Dados em bruto resultantes dos trabalhos de campo nas praias-piloto Entregável e Caracterização da variabilidade morfodinâmica sazonal das praias-piloto representativas do litoral em estudo Entregável f Evolução morfodinâmica da região das Barras do Tejo 1.3 Avaliação da perigosidade associada à mobilidade da linha de costa Determinação e cartografia da perigosidade associada à ocorrência de fenómenos de instabilidade em arribas, incluindo definição objetiva de zonas de elevada perigosidade e/ou risco Entregável a Determinação e cartografia da perigosidade associada à ocorrência de fenómenos de instabilidade em arribas à escala regional Determinação e cartografia da perigosidade associada à erosão de praias e ao galgamento oceânico Entregável a Determinação e cartografia da perigosidade associada à erosão de praias e ao galgamento oceânico Verificação da adequabilidade das faixas de risco/salvaguarda definidas no POOC em vigor e, se necessário, proceder à sua redefinição Entregável a Estudo da adequabilidade das faixas de risco/salvaguarda definidas no POOC em vigor 1.4 Enquadramento das soluções de intervenção Em litoral de arriba Definição de um quadro de referência objetivo e pormenorizado de especificações técnicas, restrições e recomendações a aplicar em projetos de intervenção nas arribas que se tornem necessários para reduzir riscos, preservar património ou assegurar a estabilidade e segurança de projetos de estruturas que envolvam o uso da orla costeira, assegurando simultaneamente a preservação paisagística e ambiental do litoral de arriba Entregável a Definição de um quadro de referência a aplicar em projetos de intervenção nas arribas Em litoral arenoso e nas áreas piloto previamente identificadas Caracterização da capacidade de ocupação de praias Entregável a Caracterização da capacidade de ocupação de praias Definição e teste de critérios para delimitação da linha da máxima preia-mar de águas vivas equinociais, como consagrado na Lei nº 54/2005 de 15 de novembro, na área de jurisdição da APA, I.P./ARH do Tejo Entregável a Estabelecimento de critérios e metodologias para a avaliação e verificação da linha da máxima preia-mar de águas vivas equinociais Entregável b Dados em bruto resultantes do trabalho de campo para medição da cota da linha de máximo espraio das ondas Entregável c Estudo e parecer sobre a delimitação da linha da máxima preia-mar de águas vivas equinociais na faixa costeira sob jurisdição da ARH Tejo 6 Entregável a

7 Índice 1 INTRODUÇÃO METODOLOGIA RESULTADOS Altura significativa Período de pico de potência Rumo de pico de potência Distribuição conjunta de rumo e altura significativa Distribuição conjunta de rumo e período Sazonalidade REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Entregável a 7

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9 1 Introdução Este relatório tem como objetivo caracterizar o clima de agitação marítima em águas profundas num domínio com interesse para a área de intervenção da Administração da Região Hidrográfica (ARH) do Tejo (APA, I.P.). 2 Metodologia A caracterização do regime de agitação ao largo, em águas profundas, baseou-se numa série reconstituída (hindcast) do estado de mar obtida através do modelo espectral de terceira geração Wavewatch III TM, que usa para esse efeito forçamento de campos sinópticos de vento sobre o Atlântico Norte e cujos resultados foram objeto de validação (Dodet et al., 2010). Os dados são disponibilizados pelo projeto MICORE - Morphological Impacts and COastal Risks induced by Extreme storm events (7.º Programa-Quadro UE) através do sítio da internet GeoFCUL Coastal Process webpage (2012) e correspondem a um registo contínuo, de 6 em 6 horas, de 1953 a 2008, totalizando registos (dados em anexo em formato xls). Os dados aqui utilizados referem-se a um ponto em águas profundas localizado ao largo da Figueira da Foz (coordenadas 40ºN, 10ºW) considerado representativo do forçamento oceanográfico, ao largo, com interesse para o litoral em estudo (Figura 1). Neste trabalho foram considerados os seguintes parâmetros de onda: altura significativa (Hs); período de pico de potência (Tp) e rumo de pico de potência (θp). Figura 1. Localização do ponto utilizado na caracterização do regime de agitação ao largo. Entregável a 9

10 3 Resultados 3.1 Altura significativa A Figura 2 representa a distribuição da altura significativa (Hs) ao largo, observando-se que mais de metade das ocorrências se concentram na classe de 1 a 2 m; os valores entre 2 e 3 m correspondem a cerca de 22 % das observações enquanto os valores superiores a 5 m representam 2.5 % dos casos. O valor médio anual de Hs é de 2 m com um desvio padrão de 1.1 m. O valor máximo de Hs, de 13 m, ocorreu a 17 de janeiro de 1973 e o mínimo, de 0.34 m, em 22 de junho de Os valores médio e modal de Hs estão de acordo com as observações efetuadas nas estações ondógrafo de Leixões (1996 a 2008) e Sines (1988 a 2008) reportadas no estudo de Costa e Esteves (2009). Os máximos modelados na série de 56 anos excedem os observados naquelas estações (8.9 m em Leixões e 8.1 m em Sines), mas aproximam-se das observações (8.2 m) quando se considera a mesma janela temporal. Figura 2. Distribuição de frequências relativas de altura significativa (Hs). 3.2 Período de pico de potência A Figura 3 representa a distribuição dos valores de período de pico de potência (Tp) (doravante designado por período) observando-se que a classe mais frequente é a de 9 a 11 s (29 %); os valores entre 7 e 13 s perfazem 78 % das ocorrências e o valor médio é de 10.5 s, com desvio-padrão de 2.4 s. A distribuição dos valores de período, dominada pelos valores de Tp elevados, é compatível com um clima de agitação dominado pela ondulação e semelhante ao reportado em Costa e Esteves (2009). 10 Entregável a

11 Figura 3. Distribuição de frequências relativas do período de pico (Tp). 3.3 Rumo de pico de potência A distribuição direcional do rumo de pico de potência (θp) (doravante designada por rumo) obtida a partir da série reconstituída é semelhante à observada por Esteves e Costa (2009) em Leixões e Sines. Os rumos mais frequentes provêm do octante noroeste (69 %), seguindo-se os rumos de oeste ( 20 %) e norte ( 9 %) (Figura 4). As observações de sudoeste correspondem a uma frequência reduzida (< 2 %). O rumo médio de potência é o (ligeiramente rodado para norte do rumo médio vectorial, de o ). Figura 4. Distribuição do rumo de pico de potência (θp). Entregável a 11

12 3.4 Distribuição conjunta de rumo e altura significativa Os rumos de noroeste são dominantes em todas as classes de altura, excedendo em frequência as ocorrências de oeste numa proporção de 3:1 para condições de energia baixa a moderada (Hs < 5 m); em regime de tempestade aquela proporção altera-se para 2:1 (Figura 5). As condições de Hs superior a 5 m ocorrem apenas associadas aos rumos de noroeste e oeste. 60 Frequência relativa (%) [0-1 NW 7.4 W 2.4 SW S 0.0 Frequência relativa (%) [0-1[ [1-2[ [2-3[ [3-4[ [4-5[ [5-6[ [6-7[ >7 NW W SW S SE E NE N Figura 5. Distribuição conjunta rumo - altura significativa. 12 Entregável a

13 Frequência relativa (%) CRIAÇÃO E IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE MONITORIZAÇÃO NO LITORAL ABRANGIDO PELA ÁREA 3.5 Distribuição conjunta de rumo e período À semelhança da altura significativa, os rumos de noroeste são também os mais frequentes em todas as classes de período (Figura 6). Observa-se um aumento do valor modal do período com a rotação anti-horária do rumo: ao octante norte associa-se um período modal de 7 a 9 s, a noroeste de 9 a 11 s e a oeste de 11 a 13 s; o octante sudoeste volta a apresentar uma classe modal de período no intervalo 7 a 9 s, sugerindo aumento da influência da vaga <5 [5-7[ [7-9[ [9-11[ [11-13[ [13-15[ [15-17[ >17 NW W SW S SE E NE N Figura 6. Distribuição conjunta rumo - período. 3.6 Sazonalidade A Figura 7 e Figura 8 ilustram a variação sazonal do regime de agitação. Esta variabilidade é mais evidente nos valores máximos e percentis 25, 50 e 75 de Hs e Tp, sendo negligenciável nos valores mínimos. O verão marítimo (abril a setembro) é caracterizado por valores medianos de Hs e Tp inferiores a 2 m e 11 s, respectivamente, com mínimos em julho (Hs 50 de 1.2 m, Tp de 8 s). Os valores mais elevados de Hs mediano, Hs 75 e Hs máximo ocorrem no inverno marítimo, especialmente em dezembro e janeiro (Hs 50 de 2.5 m), a que se associam valores de Tp mediano e Tp 75 também mais elevados. Entregável a 13

14 Figura 7. Variação sazonal de Hs. Figura 8. Variação sazonal de Tp. 4 Referências bibliográficas Costa, M. e Esteves, R Clima de agitação marítima na costa oeste de Portugal Continental. Comunicações das XI Jornadas Técnicas de Engenharia Naval, Instituto Superior Técnico, Lisboa, 15 pp. Dodet, G., Bertin, X. e Taborda, R Wave climate variability in the North-East Atlantic Ocean over the last six decades. Ocean Modelling, 31 (3-4), GeoFCUL Coastal Process webpage (acedido em maio de 2012). 14 Entregável a