A rebentação de ondas junto à costa ocorre devido à redução da profundidade.

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1 4.5. Reentação A reentação de ondas junto à costa ocorre devido à redução da profundidade. Segundo a teoria linear, a propagação de ondas em profundidades gradualmente decrescentes dá origem ao empolamento: ocorre uma diminuição de H até um mínimo (.9H ), para depois dar origem ao crescimento contínuo de H. Do ponto de vista energético, se o fluxo de energia for constante, F 2 = 1 g H1 cg 8 ρ, a diminuição da velocidade de grupo, c g, implica um aumento de H. Do ponto de vista físico, pode argumentar-se que a energia que é distriuída sore uma profundidade ao largo grande, passa a ser distriuída sore uma profundidade pequena. O aumento de H implica que a teoria de onda de pequena amplitude deixa de ser válida. Implica ainda que a onda atinge uma declividade limite (H/L =.142) a partir da qual instailiza e reenta. X 22

2 Assim, pode ocorrer reentação por excesso da declividade e pela diminuição dos fundos. A reentação das ondas não ocorre sempre da mesma forma, podendo-se identificar 3 tipos fundamentais de reentação: Reentação progressiva (spilling); Reentação mergulhante (plunging); Reentação de fundo (surging). Tipos de reentação (adaptado de Horikawa, 1988) X 23

3 Os processos de reentação são seguidamente descritos: Reentação progressiva (spilling): a onda reenta de forma contínua, em que a crista rola sore a cava precedente; ocorre normalmente em praias de declive ligeiro; Reentação progressiva Reentação mergulhante (plunging): ocorre de forma súita, quando a crista se dora em voluta e cai para a frente; ocorre em praias de declive intermédio; Reentação mergulhante X 24

4 Reentação de fundo (surging); ocorre muito próximo da costa em praias de declive muito acentuado, quando a crista não chega a reentar, pois a frente da mesma espraia-se sore o talude. O tipo de reentação pode ser traduzido em função do Nº de Iriarren ao largo, ξ tan β = = δ Reentação progressiva: ξ <. 5 Reentação mergulhante:.5 < ξ < 3. 3 Reentação de fundo: ξ > 3. 3 H m L, ou local: X 25

5 Representação esquemática da evolução da reentação (adaptado de Basco, 1985) Existem vários critérios para a determinação do início da reentação: A velocidade das partículas da crista excede a velocidade de propagação (celeridade) da onda; A superfície livre na zona frontal da crista assume a posição vertical X 26

6 Estes critérios são empírica e teoricamente traduzidos em expressões de fácil utilização, essencialmente de dois tipos: declividade limite: H L = ; altura de onda relativa limite: H = h ou por cominações destes dois critérios. Os critérios mais simples e conhecidos são: L =.142 tanh kh; H H =. 78. h Um critério vulgarmente utilizado é (Weggel, 1972) e recomendado pelo Shore Protection Manual é (m = tan β ): H h = m ( + e ) m H ( e ) 2 T Sancho e Jaco (1992) propuseram: H h =.59 m ln m H L Após o início da reentação, a onda reentada propagase pela zona de surf, como se fosse um ressalto hidráulico móvel ( ore ). X 27

7 A reentação de ondas é ainda o fenómeno responsável pela geração das correntes litorais, e pela modificação do nível médio superfície livre (formação de soreelevação positiva, wave setup, e negativa, wave setdown ) set-down: 2 k H η = ; 8 sinh ( 2kh) η x. 15 h h + η setup (experimental): ( ) ( ) Setup e set-down medidos em ensaios de laoratório (adaptado de Komar, 1998) X 28

8 Distriuição em perfil transversal da altura de onda (H), sore-elevação (η ), velocidades médias transversal (U) e longitudinal (V) e profundidade (h). Comparação de resultados numéricos com experimentais. (Adaptado de Sancho, 1998). X 29

9 Distriuição em perfil transversal da altura de onda (H), velocidades médias transversal (U) e longitudinal (V). Comparação de resultados numéricos com experimentais. (Adaptado de Sancho, 1998). Em praias de declive constante ou variando monotonicamente (sem arras longitudinais), com agitação irregular, a velocidade máxima da corrente longitudinal é dada por: V M 1. g H s, senα cosα X 3

10 4.6. Espraiamento e refluxo Designa-se por espraiamento a cota máxima atingida por uma onda marítima, medida na vertical. O refluxo refere-se à fase da oscilação em que a onda atinge a cota mínima. O fenómeno de espraiamento depende largamente das características das ondas de vento, mas tamém das ondas longas (de aixa frequência) existentes na zona costeira (ondas de erma, grupos de ondas, etc.) Factores que afectam o espraiamento e refluxo (swash, run-up, run-down) (adaptado de Komar, 1998) X 31

11 Na fase de espraiamento e refluxo, podem ocorrer velocidades do fluido muito elevadas, que podem provocar a erosão dos fundos da zona do espraiamento (quer sore praias naturais, quer sore estruturas costeiras, com maior ou menor protecção dos seus taludes). É o refluxo um dos principais fenómenos responsáveis pela queda de locos dos mantos de estruturas marítimas (quera-mares, esporões, molhes, paredões). Em praias naturais, o espraiamento máximo (representado como o espraiamento que é excedido somente por 2% das ondas, em agitação irregular) é da ordem de (Guza e Thornton, 1982): R s.7hs, ou ainda, em função do Nº de Iriarren: R 2% =. 45 H s, m H s, L X 32

12 O espraiamento máximo numa estrutura pode ser estimado através da fórmula de Hunt: R = 8H 2% s tan β em que tanβ é o talude da estrutura. Pode ser tamém estimado pela fórmula (Battjes, 1971): R 2% = C H s ξ = C H p s tan β H L com C otido experimentalmente (Grüne, 1982, otém 1.33<C<2.86). s Espraiamento sore estruturas sendo H a altura de onda na ase da estrutura (adaptado de Komar, 1998, com ase em ensaios de van der Meer, 1992) X 33