NUMERICAL MODELS’ APPLICATION FOR MORPHODYNAMICS ASSESSMENT OF CLIMATE CHANGE IMPACTS IN THE MINHO RIVER ESTUARY

Authors

  • Willian Melo Centro do Território e do Ambiente Construído
  • José Pinho Centro do Território e do Ambiente Construído https://orcid.org/0000-0003-2070-8009
  • Isabel Iglesias Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental https://orcid.org/0000-0002-4900-135X
  • Ana Bio Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental https://orcid.org/0000-0003-4501-9410
  • Paulo Avilez-Valente Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental https://orcid.org/0000-0002-2562-6603
  • Ana Gomes Centro do Território e do Ambiente Construído, Escola de Engenharia da Universidade do Minho, Guimarães, Portugal
  • José Vieira Centro do Território e do Ambiente Construído, Escola de Engenharia da Universidade do Minho, Guimarães, Portugal https://orcid.org/0000-0001-8982-7597
  • Luísa Bastos Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Portugal https://orcid.org/0000-0001-7517-0707
  • Fernando Veloso-Gomes Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental, Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Portugal https://orcid.org/0000-0002-0258-0171

DOI:

https://doi.org/10.32435/envsmoke/xibesymp.1

Keywords:

Morphodynamics, Numerical modelling, Climate changes

Abstract

The knowledge of physical, biological, and chemical estuarine processes and how they are affected by climate change conditions is essential for improving estuarine management. A common methodological approach for studying these complex processes is based on the implementation of numerical models supported by field data as bathymetry, sediment characteristics, flow discharges, current velocities, and sea water levels. This work is based on the implementation of a numerical model of the Minho River estuary using the Delft3D software. This model is able to simulate hydrodynamic and morphodynamic processes for different time scales. It was calibrated using the OpenDA tool, which automatically determines some of the models’ parameters, such as the tidal constituents and the roughness coefficient, aiming to minimize the error between observed data and simulated results. Different scenarios were considered to assess the effects of climate change, according to the 5th Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Results showed that the elevation in the estuary mouth can reach 77 cm, depending on the considered scenario. It was also determined that floods are the main sediment transport driver along the estuary, intensifying the accretion processes. Furthermore, the sea-level rise reduces the amount of transported sediments to the coastal platform, increasing the erosion risk in this area and increasing the accretion inside the estuary.

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Author Biographies

Willian Melo, Centro do Território e do Ambiente Construído

Centro do Território e do Ambiente Construído (CTAC), Escola de Engenharia da Universidade do Minho, Campus de Azurém 4800-058 Guimarães, Portugal

José Pinho, Centro do Território e do Ambiente Construído

Centro do Território e do Ambiente Construído (CTAC), Escola de Engenharia da Universidade do Minho, Campus de Azurém 4800-058 Guimarães, Portugal

Isabel Iglesias, Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental

Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (CIIMAR/CIMAR) Universidade do Porto, Terminal de Cruzeiros do Porto de Leixões, Av. General Norton de Matos s/n, 4450-208 Matosinhos, Portugal

Ana Bio, Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental

Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (CIIMAR/CIMAR) Universidade do Porto, Terminal de Cruzeiros do Porto de Leixões, Av. General Norton de Matos s/n, 4450-208 Matosinhos, Portugal

Paulo Avilez-Valente, Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental

Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (CIIMAR/CIMAR) Universidade do Porto, Terminal de Cruzeiros do Porto de Leixões, Av. General Norton de Matos s/n, 4450-208 Matosinhos, Portugal /

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Rua Dr. Roberto Frias s/n, 4200-465 Porto, Portugal

Ana Gomes, Centro do Território e do Ambiente Construído, Escola de Engenharia da Universidade do Minho, Guimarães, Portugal

Centro do Território e do Ambiente Construído (CTAC), Escola de Engenharia da Universidade do Minho, Campus de Azurém 4800-058 Guimarães, Portugal

José Vieira, Centro do Território e do Ambiente Construído, Escola de Engenharia da Universidade do Minho, Guimarães, Portugal

Centro do Território e do Ambiente Construído (CTAC), Escola de Engenharia da Universidade do Minho, Campus de Azurém 4800-058 Guimarães, Portugal

Luísa Bastos, Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Portugal

Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (CIIMAR/CIMAR) Universidade do Porto, Terminal de Cruzeiros do Porto de Leixões, Av. General Norton de Matos s/n, 4450-208 Matosinhos, Portugal / 

Departamento de Geociências, Ambiente e Ordenamento do Território, Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP), Rua Campo Alegre 687, 4169-007 Porto, Portugal

Fernando Veloso-Gomes, Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental, Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Portugal

Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (CIIMAR/CIMAR) Universidade do Porto, Terminal de Cruzeiros do Porto de Leixões, Av. General Norton de Matos s/n, 4450-208 Matosinhos, Portugal / 

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Rua Dr. Roberto Frias s/n, 4200-465 Porto, Portugal

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Published

2021-12-31

How to Cite

Melo, W., Pinho, J., Iglesias, I., Bio, A., Avilez-Valente, P., Gomes, A., Vieira, J., Bastos, L., & Veloso-Gomes, F. (2021). NUMERICAL MODELS’ APPLICATION FOR MORPHODYNAMICS ASSESSMENT OF CLIMATE CHANGE IMPACTS IN THE MINHO RIVER ESTUARY. Environmental Smoke, (Special Issue), 1–6. https://doi.org/10.32435/envsmoke/xibesymp.1