Análise comparativa entre medições in situ e estimativas numéricas na Praia da Cornélia, Costa da Caparica, Portugal

Abstract

Este artigo aborda a análise comparativa entre as medições de agitação marítima efectuadas na Praia da Cornélia (Costa da Caparica, Portugal), durante os dias 12 a 14 de Maio de 2010, e os resultados numéricos da aplicação do modelo não-linear do tipo Boussinesq, COULWAVE. Esta análise tem como principal objectivo a avaliação do desempenho deste modelo numérico na simulação da propagação de ondas em condições reais, pretendendo evidenciar, deste modo, as suas potencialidades e limitações. As condições de fronteira do modelo foram geradas com base em séries temporais de elevação medidas a uma profundidade aproximada de 7.6 m (relativa ao zero hidrográfico – ZH). Os valores numéricos (elevação da superfície livre e a componente transversal da velocidade horizontal) foram obtidos em todo o domínio de cálculo, e em particular, nas posições dos sensores de pressão e de um correntómetro electromagnético colocado junto à linha de costa. Nas posições dos instrumentos são apresentadas análises comparativas no domínio do tempo e estatísticas de conjunto, que servem para a validação das simulações e a quantificação das diferenças observadas entre os resultados numéricos e as medições efectuadas. Analisou-se também a influência nos resultados da escolha de diferentes valores do parâmetro de início da rebentação. Finalmente, apresentam-se também resultados da análise espectral, usando dois métodos espectrais distintos (Fourier e Wavelet), para avaliar a capacidade do modelo COULWAVE na simulação de efeitos não-lineares. Verificou-se que o modelo simula razoavelmente bem a evolução da onda desde a posição mais ao largo até à praia, antes da ocorrência de rebentação, bem como a velocidade transversal junto à costa. Em geral, tem uma maior capacidade para reproduzir as alturas do que os períodos de onda. É de notar a existência de diferenças por vezes significativas entre os valores medidos e os valores estimados pelo modelo numérico, principalmente nas zonas menos profundas, após a rebentação. No caso da velocidade transversal verifica-se que o modelo simula bastante bem a ordem de magnitude dos valores medidos, mas tem limitações em descrever o seu andamento, verificando-se, em geral, a sobrestimação da componente transversal. Ao nível espectral, o modelo é capaz de representar bastante bem a presença das frequências de maior energia registadas, mas tem dificuldades em representar a forma do espectro e a distribuição de energia por períodos ao longo do tempo, principalmente após a rebentação. Com esta abordagem pretende-se ter uma maior confiança na utilização generalizada do modelo numérico para caracterização da agitação marítima em zonas costeiras e em escalas temporais e espaciais maiores, necessárias numa perspectiva de gestão costeira operacional.