Transporte de sedimentos em áreas costeiras sob influência fluvial: simulação numérica dos processos de erosão e deposição

RESUMO Este estudo investiga o transporte de sedimentos em áreas costeiras influenciadas por rios por meio de simulação numérica, com foco na melhoria do método de tensão cortante crítica para prever com precisão os padrões de erosão e deposição. Um modelo tridimensional integrando módulos hidrodinâmicos, de ondas e de transporte de sedimentos foi desenvolvido para uma região costeira do sudeste da China. Dez cenários foram simulados para comparar métodos tradicionais e melhorados de tensão cortante crítica sob diferentes condições ambientais, validados usando medições de campo de 2022 a 2023. Os resultados mostram que o método melhorado reduz o RMSE em 24% e aumenta os coeficientes de correlação em 18% em comparação com abordagens tradicionais. Padrões de transporte distintos emergiram sob diferentes condições hidrológicas, com eventos extremos dominando a redistribuição de sedimentos. As interações rio-onda criaram dinâmicas complexas de transporte, particularmente quando ondas e correntes se alinham, aumentando a tensão cortante do fundo em 1,2–2,8 vezes. A integração de processos hidrodinâmicos, propriedades dos sedimentos e feedback morfológico melhora a representação de dinâmicas costeiras complexas. Projeções de mudanças climáticas indicam que a elevação do nível do mar pode alterar o transporte de sedimentos de maneira não linear. Este modelo aprimorado oferece ferramentas práticas para o gerenciamento costeiro, otimização da navegação e planejamento de infraestrutura em regiões dominadas por rios que enfrentam pressões climáticas e antrópicas.