Natural Oscillation modes in bodies of water. Case study: Ensenada of San Miguel, Penha - SC.

Abstract

Este trabalho estuda o fenômeno de oscilações em corpos d’água, com o estudo de caso: Enseada de São Miguel, Penha/SC. O estudo foi realizado através da implementação de um modelo numérico baseado na equação de Helmholtz, permitindo calcular as frequências de oscilação natural. Na solução da equação diferencial parcial, foi utilizado o método de diferenças finitas, para transformar a área de estudo num conjunto de pontos discretos. O sistema resultante é um sistema de autovalores e autovetores. Para a solução deste sistema foram utilizadas funções já implementadas no sistema computacional MATLAB. O modelo implementado passou por diversos testes numéricos, sendo selecionados testes nos quais existem soluções analíticas. A resposta do modelo para estes casos foi positiva, com erros menores de 10% no cálculo dos períodos de oscilação. Aplicou-se o modelo na Enseada de São Miguel, sendo simulados dois cenários: com quebra-mar e sem quebra-mar. Os resultados obtidos comprovam que a mudança na forma do recinto altera o seu período natural. Foi calculado um período natual de 266,07 segundos para o seu modo fundamental e ao implementar o quebra-mar no recinto, um período natural fundamental de 324, 89 segundos foi estimado.