Integração de um Modelo de Geração de Ondas no MOHID Apresentação TFC David Brito No âmbito do TFC

Qualidade H20 Âmbito Produção Primária Sedimentos Modelo Transporte e Remoção Poluentes Resultados Modelo n robusto ondas mas sim Aplicação simples para perceber importância ondas geradas localmente pelo vento para a Ressuspensão Ressuspensão pode ser o factor limitante para os blooms Discussão Ondas Ressuspensão

Objectivo Altura de Onda Vento Âmbito Modelo de Geração de Ondas Modelo Batimetria, H Período de Onda Resultados MOHID Discussão Tensão Corte Fundo Devida às Ondas

CE-QUAL-W2 Âmbito Modelo Resultados Discussão W(m/s), H(m), F(m) Base MOHID 0. Eq original. W velocidade vento. H profundidade média e F o Fetch 1.Fetch maiores e profundidades maiores dão alturas e períodos onda maiores. 2. Tanh – perde sensibilidade para H e Fetch Resultados . Fonte: CE-QUAL-W2 2003; (Kang,1982); (Seymour, 1977). Discussão W(m/s), H(m), F(m) Limitações Final

Âmbito Modelo Base MOHID Resultados Discussão . Fonte: JFK School

CE-QUAL-W2 W Input Meteorologia Âmbito H Profundidade Modelo Velocidade Vento Âmbito H Modelo Profundidade Mais Baixa Profundidade Base MOHID Fetch calculado em apenas duas direcções pela soma dos comprimentos das células Resultados F Discussão Fetch Direcção Vento

MOHID W Atmosphere Data file + Âmbito H Profundidade Modelo Da Célula Velocidade Vento Direcção Vento + Âmbito H Modelo Profundidade Da Célula Profundidade Base MOHID Resultados F Fetch 2D 8 direc. Discussão Fetch

Fetch Invariabilidade Vento INPUT Âmbito Limitação Modelo + Direcções Base MOHID Fetch Restrito + Direcções Forma Definição fetch implica invariabilidade vento espacial (a direcção n pode mudar) e temporal (tempo suficiente para fazer linha) 2. Fetch para 8 direcções -> vento considerado para 8 direcções cardeais – pequenas variações são consideradas a mesma direcção. Resultados Discussão Fetch Efectivo

Fetch F1 F2 F3 α Equação Âmbito 16 8 Modelo Distâncias Cálculo (Rogala,1997);(Howes, 1997) 16 8 Modelo Distâncias Base Cálculo MOHID Ângulo que fazem com a direcção do vento Resultados Discussão Pesos

Inteiramente cobertas Distâncias Malhas regulares Rodadas Âmbito Limitação Modelo Distâncias até Terra ou final malha Condições Fronteira Base MOHID Ou se definem condições fronteira (quais?) Ou limita-se a aplicabilidade Zonas fechadas – zonas para qual todos os pontos, partindo nas 8 direcções cardeais estas atingem terra e não o final da malha. Resultados Zonas “fechadas” Inteiramente cobertas pela malha Discussão

Distâncias 1 Cálculo Âmbito 2 Modelo 3 Water point Resultados 1 Cálculo Âmbito 2 Modelo Base MOHID 3 Water point Resultados Discussão 4 Muda Direcção 5 Muda Célula

Funcionamento MOHID 1 Construct – para cada célula é calculado o Fetch para 8 direcções cardeais (waterpoints) Âmbito Modelo 2 Modify – Em cada instante, a direcção do vento determina qual o valor do fetch que vai ser chamado. Base MOHID Resultados 3 Modify – A partir do Fetch, da profundidade e da velocidade do vento, são calculadas a altura e período da onda Discussão

Modelo Sedimentos Consolidação Tensões Corte Críticas Erosão Âmbito 1 mês e meio Modelo Resultados Discussão

Altura de Onda Ondas 1 Período de Onda Âmbito Sedimentos Fundo Modelo 3 Tensões Corte Fundo Resultados 2 Sedimentos Suspensão CSE Discussão 4 Simulação 7 dias

1.Ondas Vento NW Mapas Vento 3 m/s Altura Onda (m) Âmbito Período Onda (s) Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

1.Ondas Vento NW Mapas Vento 5 m/s Altura Onda (m) Âmbito Período Onda (s) Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

1.Ondas Vento NW Mapas Vento 7 m/s Altura Onda (m) Âmbito Período Onda (s) Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

Relação Altura/Período 1.Ondas Vento NW Mapas Relação Altura/Período com Profundidade Batimetria Âmbito Altura Onda (m) 7m/s Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

1.Ondas Vento SW Mapas Altura Onda (m) 5m/s Âmbito Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

1.Ondas Vento NW Time Series Âmbito Altura Onda (m) TS13 Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

1.Ondas Vento NW Time Series Âmbito Altura Onda (m) TS5 Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

Tensão Corte (N/m2) sem vento Vento NW Mapas Tensão Corte (N/m2) sem vento Âmbito Tensão Corte (N/m2) 3 m/s Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

2. Tensão Corte Vento NW Mapas Tensão Corte (N/m2) 5 m/s Âmbito Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

2. Tensão Corte Vento NW Mapas Relação Tensão Corte com Profundidade Tensão Corte (N/m2) 5 m/s Âmbito Batimetria Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

2. Tensão Corte Vento NW Mapas Relação Tensão Corte com Profundidade Tensão Corte (N/m2) 7 m/s Âmbito Batimetria Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

2. Tensão Corte Vento SW Mapas Tensão Corte (N/m2) 5 m/s Âmbito Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

2. Tensão Corte Vento NW Time Series Âmbito Tensão Corte (N/m2) TS13 Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

2. Tensão Corte Vento NW Time Series Âmbito Tensão Corte (N/m2) TS5 Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

2. Tensão Corte Altura e Período Onda Elevados Âmbito Acréscimo Modelo Profundidade Baixa Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Decaimento Velocidade Orbital Discussão Nota: para 1m/s nunca se encontraram diferenças em relação ao cenário sem vento.

Mapas de resultados ao fim de 7 dias 3. Sedimentos Fundo Âmbito Mapas de resultados ao fim de 7 dias Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

3. Sed. Fundo Vento NW Mapas Deslocamento Sedimentos (Kg/m2) sem vento Âmbito Sedimentos (Kg/m2) 7 m/s Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão Para zonas perto onde tensão mais baixa mais tempo

3. Sed. Fundo Vento NW Time Series Âmbito Sedimentos (N/m2) TS13 Erosão Âmbito Sedimentos (N/m2) TS13 Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

3. Sed. Fundo Vento NW Time Series Âmbito Sedimentos (N/m2) TS9 Modelo Próximo Deposição Âmbito Sedimentos (N/m2) TS9 Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

4. Sed. Suspensão Vento NW Mapas Para 1 m/s não se encontram diferenças Sedimentos (mg/l) sem vento Âmbito Sedimentos (mg/l) 3 m/s Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

4. Sed. Suspensão Vento NW Mapas 0 m/s Sedimentos (mg/l) 2h após início Âmbito Modelo Resultados 7 m/s Ondas 5 m/s T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

4. Sed. Suspensão Vento NW Mapas 0 m/s Sedimentos (mg/l) 1d 7h após início Âmbito Modelo Resultados Ondas 7 m/s 5 m/s T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

4. Sed. Suspensão Vento NW Mapas 0 m/s Sedimentos (mg/l) Âmbito 5d 19h após início Âmbito Modelo Resultados Ondas 5 m/s 7 m/s T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

4. Sed. Suspensão Vento NW Mapas MTZ + Zona Ressusp Âmbito Modelo 5 m/s 7 m/s Resultados Ondas T. Corte S. Fundo S. Suspensão Discussão

4. Sed. Suspensão Vento NW Time Series Fundo 0kg Estabilização Deposição ST 13 Âmbito ST 9 Modelo Resultados Ondas T. Corte S. Fundo ST 6 S. Suspensão Discussão

Ideias Principais Limitações Modelo Âmbito Bretschneider N S E O SE NO Geração Local por acção vento; (Swell) Limitações Modelo Aplicação a zonas com Fetch restrito Cond. Fronteira para utilizar com malhas-filha Invariância do vento (velocidade e direcção) Âmbito W equação (estação - estuário) Bretschneider N S E O SE NO NE SO Modelo Resultados Maiores Distâncias Discussão N-S – 15km E-O – 20km 6h 1m/s NE-SO – 20km 1h 6m/s SE-NO – 10km 10 km

Ideias Principais H Fetch Ressus 10 km Zonas Baixa Profundidade UBW V Âmbito Correntes Ondas x,y,z,t Modelo Resultados Concentrações Suspensão Muito Elevadas O Fetch parece ser um factor importante para a distribuição horizontal do efeito das ondas e depois a velocidade orbital na vertical - > ressuspensão 2. Devido à relação que parece existir entre as zonas baixas e a tendência para ressuspensão a distribuição de sedimentos deve ter em conta não só as correntes mas também as ondas. --- aplicação de um modelo mais complexo de ondas. Discussão Sobre estimadas Zonas baixas 4N/m2 CSE- 0.5 N/m2 Tensões Corte Fundo Máximo 1.9N/m2

Cálculo da Tensão Corte (ondas) W H,T Âmbito UBW Modelo Excel + VB w Resultados Fetch 10km Discussão

Cálculo da Tensão Corte Limitar tensões de corte para profundidade até 2 ou 3m (perde sensibilidade ao vento) Âmbito 2 alternativas Modelo Resultados Discussão Fw = f(Rugosity, ABW)

Trabalho Futuro Testar Modelo com limitação Tensões Corte Âmbito Associar Time Series a Boxes para entrada dados meteorológicos e resolução “Invariabilidade” Modelo Resultados Cálculo só aplicado para interior do Estuário Discussão Calibração e validação resultados