Os processos hidrodinâmicos da Enseada do Itapocorói

Leticia Vasques dos Reis Portella Nascimento

Orientador: Prof. Dr. Antonio Fernando Härter Fetter Filho

Programa de Pós-Graduação em Oceanografia

Dinâmica e Gestão de Sistemas Costeiross

Sumário

Motivação

 

Objetivos da pesquisa

 

Área de estudo

 

Materiais e Métodos

 

Resultados

 

Conclusões*

Motivação

A Enseada do Itapocorói sofre com problemas erosivos desde a década de 70 (Heuvel et al., 2008). Muitos estudos buscaram compreender a hidro e a morfodinâmica local, mas pouco foco foi dado à circulação residual. Dada a sua importância, o presente estudo pretende compreender seu papel na hidrodinâmica local.

 

Correntes residuais são ordens de magnitudes menor que as de maré, mas sua persistência pode ter grande influência em processos locais como descarga de contaminantes, dispersão e transporte de sedimentos e nutrientes e manutenção de recursos vivos (Cheng, 1990).

Objetivos

O objetivo geral do estudo é compreender o padrão de circulação e a circulação residual na Enseada do Itapocorói, bem como as variáveis ambientais que os influenciam, através do uso de modelagem numérica de forma a compreender os padrões de longo prazo e as possíveis influências destes na área de estudo.

 

Objetivos Específicos

Caracterizar a circulação local através da análise das séries dos fundeios;

Descrever características meteo-oceanográficas da região;

Construção de um modelo hidrodinâmico (Delft3D-FLOW) para a área de estudo;

Calibração dos modelos hidrodinâmicos com dados provenientes de 3 equipamentos;

Definir o padrão típico da circulação residual;

Compreender o papel dos parâmetros ambientais na modificação da circulação e qual o parâmetro dominante;

 

Área de Estudo

Área de Estudo

  • Praia de Enseada (Klein et al., 2006);
  • Alto potencial turístico (Santur, 2012) 
    • >130 mil em 2010
  • Grande urbanização nos últimos 30 anos (Klein et al., 2006)
  • Problemas erosivos desde a década de 70, na fixação da barra do rio (Klein et al., 2009)
  • Presença de uma Zona de Erosão Acentuada (Araujo et al., 2010)
  • Diversas intervensões como molhes e engordamentos
    • sem solução definitiva no longo prazo (Almeida, 2013)
  • Diversos estudos buscando entender o processo erosivo (Hoefel, 1998; Araujo, 2008; Van de Heuvel, 2008; Araujo et al., 2010 Klein and Araujo, 2011; Leite et al., 2011)
  •  

Área de Estudo

  • Praia dominada por ondas - RTR de 2,02 (Klein & Menezes, 2001)

    Regime de micromarés semi-diurno

    • 0,3m - 0,8m - 1,2m (Schettini et al., 1999)

    • < 1,83 m (Almeida, 2013)

    • 0,13m - 0,51m (JICA, 1990)

  • Correntes amenas geradas por vento

    • < 10cm.s-1 nas áreas internas (Schettini et al., 1999)

    • > 30cm.s-1 nas área externas (JICA, 1990)

    • Componente L-O do vento com frequências diárias (brisas) e compornente N-S ~6 a 7 dias (Schettini et al., 1999).

 

Materiais e Métodos

  • Dados Medidos:

    • 1 mês de dados de 3 ADCPs (2011)

    • 1 ano de dados de nível medidos em Penha (95-96)

  • Modelo Numérico: Delft3D

  • Maré modelada: TPXO (Egbert & Erofeeva, 2015)

  • Vento modelado: CFSR/NOAA (Saha et al., 2011)

  • Batimetria:

    • Local da Enseada medida em 2011 (LOC/UFSC)

    • Cartas Náuticas

Materiais e Métodos

Materiais e Métodos

- Interpolação dos dados

- Cálculo do número de forma

- Média móvel nos dados de temperatura com erros de aquisição

- Análises usando o TTide

- Transformada Rápida de Fourier

- Análises EOF

Materiais e Métodos

Resultados

Nível

- Variação total aproximada de 2m com tendência de empilhamento nas áreas internas (~10cm)

 

- Maior influência das componentes diurnas dentro da Enseada (aumento do número de forma)

Resultados

Nível

- Sinal meteorológico em torno de ±50cm (ADCPs)

- Alcance de ~1,4m (Píer da Penha)

- Média de 19 cm

         20cm representam 80% (Hoefel, 1998)

 

Resultados

Nível

- >27,5% de energia em períodos maiores que 50h

24% em São Francisco do Sul (Truccolo, Franco e Schettini, 2006)

Resultados

Nível

M2

S2

K1

O1

Resultados

Temperatura

- Energia presente no período diário

- Presença da ACAS (17°C a 20°C)

Resultados

Resultados

Correntes

25%

50%

90%

Resultados

Análises EOF - ST002

Resultados

Análises EOF - ST002

Resultados

Análises EOF - ST003

Resultados

Análises EOF - ST003

Cenários de Modelagem

Rodada

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Padrão Analisado

Apenas maré

Vento variável

Vento NE 4m/s

Vento NE 10m/s

Vento S 4m/s

Vento S 10m/s

Vento E 4m/s

Vento E 10m/s

Vento SE 4m/s

Vento SE 10m/s

Resultados

Cenário 01

Maré

Resultados

Cenário 01

Maré

Quadratura

Resultados

Cenário 02

Vento

Variável

Resultados

Cenário 3

Vento

NE 4m/s

Resultados

Cenário 4

Vento

NE 10m/s

Resultados

Cenário 5

Vento

S 4m/s

Resultados

Cenário 6

Vento

S 10m/s

Resultados

Cenário 7

Vento

E 4m/s

Resultados

Cenário 8

Vento

E 10m/s

Resultados

Cenário 9

Vento

SE 4m/s

Resultados

Cenário 10

Vento

SE 10m/s

Conclusões

A enseada pode ser separada em duas áreas:

Área interna/protegida:

Regida por processos costeiros

Correntes amenas

Inversão da corrente pela brisa marinha

Alta variação da temperatura

Vento influenciando nível e

temperatura

Sofre com empilhamento de água

Área externa/exposta:

Regida por processos regionais

Correntes mais intensas podendo chegar a 40cm/s

Inversão da corrente a cada ~6-7 dias associadas ao vento S

Baixa variação da temperatura de fundo

 

Conclusões

Alta influência de processos de plataforma no nível da região;

 

Correntes residuais podem alcançar 20% da velocidade típica da região interna;

 

Correntes residuais conseguem atingir velocidades bem elevadas em regiões próximas da região praial, em especial da ZEA;

 

A maré tem pouca influência nas correntes residuais, enquanto ventos persistentes e com alta velocidade podem ter influência considerável e seus efeitos não devem ser ignorados.

Obrigada

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