O objetivo principal deste estudo é a análise do balanço de sedimentos arenosos na enseada de Balneário Camboriú, localizada no litoral centro-norte do Estado de Santa Catarina. Para alcançar os objetivos deste trabalho a enseada foi compartimentada em células e utilizadas diferentes metodologias que envolveram a análise de diversos parâmetros, tais como: sedimentologia e morfologia da praia e antepraia; estabilidade da praia em planta e perfil; perfil de equilíbrio da enseada; transporte de sedimentos por ondas e correntes e perda de sedimentos para fora da praia através dos banhistas. A praia de Balneário Camboriú é composta de areia fina a muito fina, de composição quartzosa, bem a moderadamente classificados. A distribuição das fácies sedimentares da enseada de Balneário Camboriú demonstra a inexistência de trocas de sedimentos arenosos da praia com a região da antepraia, sendo esta dominada principalmente por sedimentos finos (silte e argila). A estabilidade da praia em planta encontra-se em equilíbrio dinâmico na porção norte e sul da enseada. A morfologia praial em valores de variação de volume e largura demonstrou que os perfis localizados na porção norte, que corresponde a região mais exposta da praia, apresentam maiores variações do que os demais perfis localizados nas porções mais protegidas. Verificou-se um processo de rotação praial entre os perfis, havendo acresção em alguns enquanto ocorre erosão em outros, mostrando uma troca de sedimentos entre eles. O volume de sedimentos ganho pela praia entre 1994 e 2005 foi de aproximadamente 49.000 m3 que foram adicionados artificialmente por uma obra de alimentação executada pela prefeitura municipal. A profundidade de fechamento apresenta um comportamento gradacional, com diminuição dos valores de norte para o sul da enseada, em acordo com os padrões de distribuição do fluxo de energia das ondas e correntes. Os valores definidos para a profundidade de fechamento variam entre 4 m e 1,7 m. Este limite de profundidade é também demonstrado na variação faciológica entre a praia e antepraia. Os cenários de refração, difração de ondas e transporte de sedimentos associado demonstrou que a praia se comporta como uma célula fechada, não havendo troca significativa de sedimentos entre esta e a região de antepraia. Portanto, gerando um balanço arenoso nulo entre estes dois ambientes. Verificou-se, que o volume sedimentar removido da praia pelos banhistas não causou grande impacto no balanço de sedimentos durante o período amostral. Por outro lado, sugere-se que em longo prazo, esta retirada de areia possa representar um déficit mais significativo, da ordem de 970m³. O cálculo do balanço de sedimentos arenosos para a praia e enseada de Balneário Camboriú apresentou um valor negativo de 152 m3/ano. Este valor pode ser considerado mínimo quando comparado ao volume total de sedimentos da praia, e corresponde a metade do valor calculado para a perda anual de sedimentos causadas pelos banhistas Com isso pode-se concluir que a enseada de Balneário Camboriú está em equilíbrio quanto ao balanço sedimentar, sem perdas e ganhos de sedimentos consideráveis. / The overall goal of this study is the sandy sediment budget analysis in the Balneário Camboriú bay, located in central-northern coast of Santa Catarina State. To achieve the objectives of this work the bay was compartments in cells and used different methodologies that involved the analysis of various parameters such as: the beach and bay sedimentology and morphology; planform and profile beach stability; equilibrium beach profile; sediment transport by waves and currents and loss of sediment through the beach users. The Balneário Camboriú beach is composed of the fine and very fine sand, quartz and to moderately classified. The sedimentary facies distribution shows there are no exchanges of sediment from the sandy beach with the bay, dominated mainly by fine-grained sediments (silt and clay). The planform beach stability is in dynamic equilibrium in the north and south beach portion. The beach morphology change in volume and width values showed that the profiles located in the northern portion, more exposed to the beach, have more variations than the other profiles located in portions more protected. There was a process of beach rotation between the profiles, there was accretion in some profiles and erosion in others, showing an exchange of sediment between them. The sediment volume gain the beach between 1994 and 2005 was approximately 49,000 m3 which were artificially added to the beach for nourishment implemented by Municipality. The depth of closure presents a gradational behavior, with declining values of north to the south of the bay, in accordance with the waves and currents flow of energy distribution patterns. The values defined for the depth of closure ranging from 4 m to 1.7 m. This limit of depth is also shown in facies variation between the beach and shoreface. The waves refraction and diffraction scenarios and sediment transport showed that the beach is behaving like a closed cell, with no exchange between beach and shoreface. Therefore, generating a null balance between these two sandy environments. It was found that the sediment volume removed by users beach causes no major impact on the coastal sediment sampling during the period (summer 2003/2004). Moreover, it is suggested that a long-term Balneário Camboriú, the sand removal could present a more significant deficit in the coastal sediment, as this beach is mostly populated flow in twenty years where the sediment volume would be withdrawn from 970m³ . The beach and shoreface Balneário Camboriú sandy sediment balance calculation presented a negative value of 152 m3/year. This quantities can be considered minimal when compared to the total sediment volume from the beach. The estimated value is half the value calculated for the loss of sediment removed by users. This can be concluded that the inlet of Balneário Camboriú bay is totally balanced on the sediment, with no considerable sediment losses and gains.

O objetivo principal deste estudo é a análise do balanço de sedimentos arenosos na enseada de Balneário Camboriú, localizada no litoral centro-norte do Estado de Santa Catarina. Para alcançar os objetivos deste trabalho a enseada foi compartimentada em células e utilizadas diferentes metodologias que envolveram a análise de diversos parâmetros, tais como: sedimentologia e morfologia da praia e antepraia; estabilidade da praia em planta e perfil; perfil de equilíbrio da enseada; transporte de sedimentos por ondas e correntes e perda de sedimentos para fora da praia através dos banhistas. A praia de Balneário Camboriú é composta de areia fina a muito fina, de composição quartzosa, bem a moderadamente classificados. A distribuição das fácies sedimentares da enseada de Balneário Camboriú demonstra a inexistência de trocas de sedimentos arenosos da praia com a região da antepraia, sendo esta dominada principalmente por sedimentos finos (silte e argila). A estabilidade da praia em planta encontra-se em equilíbrio dinâmico na porção norte e sul da enseada. A morfologia praial em valores de variação de volume e largura demonstrou que os perfis localizados na porção norte, que corresponde a região mais exposta da praia, apresentam maiores variações do que os demais perfis localizados nas porções mais protegidas. Verificou-se um processo de rotação praial entre os perfis, havendo acresção em alguns enquanto ocorre erosão em outros, mostrando uma troca de sedimentos entre eles. O volume de sedimentos ganho pela praia entre 1994 e 2005 foi de aproximadamente 49.000 m3 que foram adicionados artificialmente por uma obra de alimentação executada pela prefeitura municipal. A profundidade de fechamento apresenta um comportamento gradacional, com diminuição dos valores de norte para o sul da enseada, em acordo com os padrões de distribuição do fluxo de energia das ondas e correntes. Os valores definidos para a profundidade de fechamento variam entre 4 m e 1,7 m. Este limite de profundidade é também demonstrado na variação faciológica entre a praia e antepraia. Os cenários de refração, difração de ondas e transporte de sedimentos associado demonstrou que a praia se comporta como uma célula fechada, não havendo troca significativa de sedimentos entre esta e a região de antepraia. Portanto, gerando um balanço arenoso nulo entre estes dois ambientes. Verificou-se, que o volume sedimentar removido da praia pelos banhistas não causou grande impacto no balanço de sedimentos durante o período amostral. Por outro lado, sugere-se que em longo prazo, esta retirada de areia possa representar um déficit mais significativo, da ordem de 970m³. O cálculo do balanço de sedimentos arenosos para a praia e enseada de Balneário Camboriú apresentou um valor negativo de 152 m3/ano. Este valor pode ser considerado mínimo quando comparado ao volume total de sedimentos da praia, e corresponde a metade do valor calculado para a perda anual de sedimentos causadas pelos banhistas Com isso pode-se concluir que a enseada de Balneário Camboriú está em equilíbrio quanto ao balanço sedimentar, sem perdas e ganhos de sedimentos consideráveis. / The overall goal of this study is the sandy sediment budget analysis in the Balneário Camboriú bay, located in central-northern coast of Santa Catarina State. To achieve the objectives of this work the bay was compartments in cells and used different methodologies that involved the analysis of various parameters such as: the beach and bay sedimentology and morphology; planform and profile beach stability; equilibrium beach profile; sediment transport by waves and currents and loss of sediment through the beach users. The Balneário Camboriú beach is composed of the fine and very fine sand, quartz and to moderately classified. The sedimentary facies distribution shows there are no exchanges of sediment from the sandy beach with the bay, dominated mainly by fine-grained sediments (silt and clay). The planform beach stability is in dynamic equilibrium in the north and south beach portion. The beach morphology change in volume and width values showed that the profiles located in the northern portion, more exposed to the beach, have more variations than the other profiles located in portions more protected. There was a process of beach rotation between the profiles, there was accretion in some profiles and erosion in others, showing an exchange of sediment between them. The sediment volume gain the beach between 1994 and 2005 was approximately 49,000 m3 which were artificially added to the beach for nourishment implemented by Municipality. The depth of closure presents a gradational behavior, with declining values of north to the south of the bay, in accordance with the waves and currents flow of energy distribution patterns. The values defined for the depth of closure ranging from 4 m to 1.7 m. This limit of depth is also shown in facies variation between the beach and shoreface. The waves refraction and diffraction scenarios and sediment transport showed that the beach is behaving like a closed cell, with no exchange between beach and shoreface. Therefore, generating a null balance between these two sandy environments. It was found that the sediment volume removed by users beach causes no major impact on the coastal sediment sampling during the period (summer 2003/2004). Moreover, it is suggested that a long-term Balneário Camboriú, the sand removal could present a more significant deficit in the coastal sediment, as this beach is mostly populated flow in twenty years where the sediment volume would be withdrawn from 970m³ . The beach and shoreface Balneário Camboriú sandy sediment balance calculation presented a negative value of 152 m3/year. This quantities can be considered minimal when compared to the total sediment volume from the beach. The estimated value is half the value calculated for the loss of sediment removed by users. This can be concluded that the inlet of Balneário Camboriú bay is totally balanced on the sediment, with no considerable sediment losses and gains.

O objetivo principal deste estudo é a análise do balanço de sedimentos arenosos na enseada de Balneário Camboriú, localizada no litoral centro-norte do Estado de Santa Catarina. Para alcançar os objetivos deste trabalho a enseada foi compartimentada em células e utilizadas diferentes metodologias que envolveram a análise de diversos parâmetros, tais como: sedimentologia e morfologia da praia e antepraia; estabilidade da praia em planta e perfil; perfil de equilíbrio da enseada; transporte de sedimentos por ondas e correntes e perda de sedimentos para fora da praia através dos banhistas. A praia de Balneário Camboriú é composta de areia fina a muito fina, de composição quartzosa, bem a moderadamente classificados. A distribuição das fácies sedimentares da enseada de Balneário Camboriú demonstra a inexistência de trocas de sedimentos arenosos da praia com a região da antepraia, sendo esta dominada principalmente por sedimentos finos (silte e argila). A estabilidade da praia em planta encontra-se em equilíbrio dinâmico na porção norte e sul da enseada. A morfologia praial em valores de variação de volume e largura demonstrou que os perfis localizados na porção norte, que corresponde a região mais exposta da praia, apresentam maiores variações do que os demais perfis localizados nas porções mais protegidas. Verificou-se um processo de rotação praial entre os perfis, havendo acresção em alguns enquanto ocorre erosão em outros, mostrando uma troca de sedimentos entre eles. O volume de sedimentos ganho pela praia entre 1994 e 2005 foi de aproximadamente 49.000 m3 que foram adicionados artificialmente por uma obra de alimentação executada pela prefeitura municipal. A profundidade de fechamento apresenta um comportamento gradacional, com diminuição dos valores de norte para o sul da enseada, em acordo com os padrões de distribuição do fluxo de energia das ondas e correntes. Os valores definidos para a profundidade de fechamento variam entre 4 m e 1,7 m. Este limite de profundidade é também demonstrado na variação faciológica entre a praia e antepraia. Os cenários de refração, difração de ondas e transporte de sedimentos associado demonstrou que a praia se comporta como uma célula fechada, não havendo troca significativa de sedimentos entre esta e a região de antepraia. Portanto, gerando um balanço arenoso nulo entre estes dois ambientes. Verificou-se, que o volume sedimentar removido da praia pelos banhistas não causou grande impacto no balanço de sedimentos durante o período amostral. Por outro lado, sugere-se que em longo prazo, esta retirada de areia possa representar um déficit mais significativo, da ordem de 970m³. O cálculo do balanço de sedimentos arenosos para a praia e enseada de Balneário Camboriú apresentou um valor negativo de 152 m3/ano. Este valor pode ser considerado mínimo quando comparado ao volume total de sedimentos da praia, e corresponde a metade do valor calculado para a perda anual de sedimentos causadas pelos banhistas Com isso pode-se concluir que a enseada de Balneário Camboriú está em equilíbrio quanto ao balanço sedimentar, sem perdas e ganhos de sedimentos consideráveis. / The overall goal of this study is the sandy sediment budget analysis in the Balneário Camboriú bay, located in central-northern coast of Santa Catarina State. To achieve the objectives of this work the bay was compartments in cells and used different methodologies that involved the analysis of various parameters such as: the beach and bay sedimentology and morphology; planform and profile beach stability; equilibrium beach profile; sediment transport by waves and currents and loss of sediment through the beach users. The Balneário Camboriú beach is composed of the fine and very fine sand, quartz and to moderately classified. The sedimentary facies distribution shows there are no exchanges of sediment from the sandy beach with the bay, dominated mainly by fine-grained sediments (silt and clay). The planform beach stability is in dynamic equilibrium in the north and south beach portion. The beach morphology change in volume and width values showed that the profiles located in the northern portion, more exposed to the beach, have more variations than the other profiles located in portions more protected. There was a process of beach rotation between the profiles, there was accretion in some profiles and erosion in others, showing an exchange of sediment between them. The sediment volume gain the beach between 1994 and 2005 was approximately 49,000 m3 which were artificially added to the beach for nourishment implemented by Municipality. The depth of closure presents a gradational behavior, with declining values of north to the south of the bay, in accordance with the waves and currents flow of energy distribution patterns. The values defined for the depth of closure ranging from 4 m to 1.7 m. This limit of depth is also shown in facies variation between the beach and shoreface. The waves refraction and diffraction scenarios and sediment transport showed that the beach is behaving like a closed cell, with no exchange between beach and shoreface. Therefore, generating a null balance between these two sandy environments. It was found that the sediment volume removed by users beach causes no major impact on the coastal sediment sampling during the period (summer 2003/2004). Moreover, it is suggested that a long-term Balneário Camboriú, the sand removal could present a more significant deficit in the coastal sediment, as this beach is mostly populated flow in twenty years where the sediment volume would be withdrawn from 970m³ . The beach and shoreface Balneário Camboriú sandy sediment balance calculation presented a negative value of 152 m3/year. This quantities can be considered minimal when compared to the total sediment volume from the beach. The estimated value is half the value calculated for the loss of sediment removed by users. This can be concluded that the inlet of Balneário Camboriú bay is totally balanced on the sediment, with no considerable sediment losses and gains.

Ce travail de thèse porte sur l'étude du comportement morphodynamique d'une plage de poche, partiellement aménagée, lors des événements de tempête. La plage de Zarautz (Espagne) a été choisie comme site d'étude en raison de son climat de vagues et de sa configuration. La plage est limitée latéralement par des falaises rocheuses. Elle présente un système dunaire sur la partie est et une digue aménagée en promenade sur le reste de la plage. Le climat de houle au large de Zarautz (bouée de Bilbao) est caractérisé par une faible variabilité directionnelle. Dans 95 % des cas, les vagues proviennent de directions comprises entre l'Ouest (O) et le Nord (N). Les conditions de vague à l'approche de la plage de Zarautz sont quasi unidirectionnelles et peuvent présenter une variabilité longitudinale. La variabilité temporelle et spatiale des barres sableuses d'avant côte, a été étudiée à partir de l'analyse d'images vidéo enregistrées quotidiennement sur une période de deux années. Les résultats montrent que d'un point de vue hydrodynamique la plage se comporte la plupart du temps comme une plage ouverte. Toutefois, elle peut également présenter une circulation de type cellulaire au cours des événements de haute énergie. La morphologie de la plage présente une grande variabilité spatiale et temporelle. On remarque également des différences morphologiques notables entre la partie aménagée et la partie est de la plage. Pour étudier la réponse morphologique de la plage à des événements de haute énergie, des relevés topographiques ont été menés avant et après plusieurs tempêtes. Les courants d'arrachement, stables et persistants pendant des conditions énergétiques modérées à fortes peuvent éroder localement la zone intertidale de la plage. Dans des conditions de haute énergie et lors de marées de vives eaux le haut de plage et le cordon dunaire sont érodés. A l'inverse, lors de conditions de haute énergie qui coïncident avec des marées de mortes-eaux, l'évolution de l'estran, de l'arrière-plage et de la dune sont essentiellement contrôlées par les caractéristiques des vagues plutôt que par l'amplitude de la marée. Afin d'analyser et de compléter les résultats obtenus, une étude numérique a été réalisée à partir du code open source XBeach. En raison de l'absence de données de bathymétrie, le modèle d'assimilation de données Beachwizard a été utilisé afin d'estimer la bathymétrie à partir des images collectées par la station vidéo. La possibilité de forcer ce modèle avec des conditions de vagues variables le long de la limite du domaine de calcul a été mise en œuvre. Les résultats montrent que la prise en compte de conditions limites variables améliore la capacité du modèle à estimer la bathymétrie. Les tests de calibration du modèle XBeach révèlent que les résultats peuvent varier considérablement en fonction des paramètres choisis. Toutefois, les résultats du modèle XBeach semblent peu sensibles aux caractéristiques du spectre de vagues utilisé pour forcer le modèle. Une série de simulations ont été réalisées afin d'étudier le cluster de tempêtes de Février 2013 en analysant non seulement l'influence de la chronologie des différentes tempêtes mais aussi du niveau d'eau au cours de cette période. Ces simulations ont permis de mettre en évidence que les mouvements sédimentaires sont dominés par un transfert de sable de la dune vers la zone intertidale sans période de reconstruction de la dune. L'érosion des différentes sections de la plage est fortement corrélée au niveau d'eau. L'érosion de la dune et de l'arrière-plage ne se produit que lorsque les niveaux de marée élevés prévalent alors que la zone intertidale est érodée à marée basse. Il apparaît que l'impact des tempêtes sur la plage est beaucoup plus dépendant du niveau d'eau que de la chronologie des événements énergétiques au cours d'un cluster de tempêtes. / The aim of this study is to understand the response of engineered pocket beaches to storms. To that end, a series of video images, field topographical measurements and depth-averaged (2DH) process-based model have been used. The beach of Zarautz was chosen as a study site due to its wave climate characteristics and beach configuration. It is an embayed beach composed by two well defined regions, a dune system and an engineered section. The offshore wave climate is characterised by a low directional variability. The 95 % of the cases ranges from W to N directions. The high energetic events are seasonally variable. Most of the storms take place during winter and autumn. The wave climate at the beach of Zarautz is almost unidirectional and it presents certain alongshore variability. The temporal and spatial variability of nearshore sandbars, using daily video observations over 2 years was carried out. In general the beach acts as an open beach like circulatory system but it may present cellular and transitional circulation during high energy events. The nearshore sandbars evolution covers a wide range of temporal and spatial variability. Interestingly, the western engineered and more sheltered section of the beach sometimes exhibits a different beach state to that of the eastern section. To study the response of the beach to high energy events, systemically designed topographic surveys were undertaken before and after storm events. The location of the rip currents seems to play a role on the beach erosion. Static and persistent rips during moderate high energy conditions may erode locally the beach intertidal zone. During high energetic conditions and spring tides the beach backshore and dune area is eroded. Dune and backshore sections become important as they act as a buffer, preventing the foreshore erosion. On other hand, during high energetic conditions coinciding with neap tides, the evolution of the foreshore, backshore and dunes might be sensitive to the wave characteristics rather than to the tidal range. The findings obtained from the video images and field measurements were completed by means of the XBeach process based model. Due to the lack of a pre-storm bathymetry the XBeach-Beach Wizard model was used in order to infer the surfzone features. The possibility to force the model with non-uniform alongshore wave conditions was implemented. Results show that this new implementation improves the model skills. The XBeach calibration tests reveal that the results can vary considerably depending on the set of parameters chosen to run the model. Parameters such as short wave run-up, γ, γua, eps and hmin seem to be relevant for the model calibration. A series of storm impact simulations were performed. A chain transport mechanism was found in which the sand is transported from the dunes to the intertidal zone, and never in the other way around. The erosion of the different sections of the beach is highly related to the tidal level rather that to the wave power. The main differences in the beach response between the natural and engineered sections are related to the sand budget. The complete loss of the backshore sand makes the intertidal zone weak to the storms (the chain transport is interrupted). This scenario is only likely to happen at the engineered sector due to the narrow backshore and the absence of a dune system. Some tests were performed in order to relate the 'storm magnitude' to a certain value of beach erosion. These findings point out that, in general, the higher the storm power is, the larger is the beach erosion. However, the wave characteristics that define a given storm play an important role. Furthermore, in some cases a low power storm with high Hs and Tp can produce larger changes on the beach than a large storm with low Hs and Tp.