4.4 P LANO DE M ANEJO
5.1.3 Parâmetros estatísticos
Os valores inseridos no software SIGA resultam no diâmetro médio do grão, desvio padrão, assimetria e curtose através dos parâmetros propostos por Folk e Ward (1954) podendo ser visualizados matematicamente nas equações de 5 á 8, e a mediana através dos momentos matemáticos.
Diâmetro médio do grão
Eq. 5
Desvio padrão gráfico inclusivo
Eq. 6
Folk e Ward (1954), desenvolveram uma escala qualitativa para descrever o grau de seleção dos sedimentos:
Tabela 1: Grau de selecionamento das amostras de acordo com seu desvio padrão gráfico inclusivo
Desvio padrão gráfico Grau de selecionamento menor que 0,35 muito bem selecionado
0,35 a 0,50 bem selecionado
0,50 a 1,00 moderadamente selecionado 1,00 a 2,00 pobremente selecionado 2,00 a 4,00 muito pobremente selecionado maior que 4,00 extremamente mal selecionado
Assimetria
+
Eq. 7 Para a assimetria Folk e Ward (1954) também desenvolveram uma escala qualitativa para melhor descrever o grau de assimetria dos sedimentos:
Tabela 2:Escala do grau de assimetria das amostras de acordo com sua assimetria gráfica inclusiva
Assimetria gráfica Grau de assimetria entre 1,00 e -0,30 assimetria muito negativa
-0,30 e -0,10 assimetria negativa -0,10 e +0,10 aproximadamente positiva +0,10 e +0,30 assimetria positiva +0,30 e +0,10 assimetria muito positiva
Curtose =
Eq. 8
Escala de classificação para valores limites de curtose, segundo Folk e Ward (1954).
Tabela 3: Escala do grau de curtose das amostras de acordo com a sua curtose
Curtose Grau de curtose menor que 0,67 muito platicúrtica
0,67 a 0,90 platicúrtica 0,90 a 1,11 mesocúrtica 1,11 a 1,50 leptocúrica 1,50 a 3,00 muito pleptocúrtica maior que 3,00 extremamente leptocúrtica
Todos os valores são representados pela escala phi (ø) de Krumbein, o qual são convertidos através da escala de Wentworth para milímetros, representado pela Eq. 9.
mm=
Eq. 9 5.1.4 Velocidade de decantação (Ws)
A velocidade de decantação da partícula (Ws) que é utilizada para o desenvolvimento to cálculo do parâmetro adimensional ômega foi obtida pela Eq. 10, proposta por
Para corrigir o efeito do atrito causado por certas irregularidades dos grãos, aplica-se a equação proposta por Baba e Komar (1981, apud MENEZES, 1999), Eq. 11.
s
m W
W 0,761
Eq. 11
Com o resultado da equação de sedimentação da partícula (Ws), os valores de altura onda na arrebentação ( ) e o período de onda (T), aplica - se a equação do parâmetro adimensional ômega (Ω) (Eq. 12), proposto por Wright e Short (1984) para as duas praias em questão.
Eq. 12 Com os valores de altura de onda ( medidos em campo por visualização, e com os valores de maré ( ) obtidos pelo bando de dados da Marinha, foi calculado o parâmetro RTR, proposto por Masselink (1993), através da Eq. 13, adotando a mesma variação de maré para as duas praias:
Eq. 13
5.2 Morfologia do perfil praial
O monitoramento dos perfis praiais nas praias do Cardoso e da Lagoa, Bombinhas (SC) foram realizados por levantamentos topográficos em cinco perfis ao longo de cada uma das praias, em três campanhas, as mesmas da coleta sedimentar.
Para a adição dos pontos nas respectivas praias, como primeiro passo foi feito uma transferência de RN (Referencial de Nível) de um ponto conhecido (Figura 11- A) para um novo ponto ao norte da praia de Zimbros, por meio de um DGPS trabalhando em modo RTK (Real Time Kinematic) exemplificado nas imagens a seguir (Figura 11):
Figura 11:Fotos retratando os pontos de transferências de nível. Figura A: Junto à calçada da Rua Rio das Graças em frente à Escola de Educação Básica Pref. Leopoldo José Guerreiro, no bairro
Sertãozinho. Figura B-1 e B-2: Ponto ao norte da Praia de Zimbros com o RTK posicionado realizando a transferência. As setas indicam o lugar exato dos RNs Data: 18-04-2011. Foto: C.
Longarete e Prefeitura Municipal de Bombinhas.
A partir desta locação foi possível fazer a transferência de ponto para as praias do Cardoso e da Lagoa, podendo assim referenciar todos os perfis com o nível do mar.
Esses pontos serviram de referência para os perfis posteriormente realizados.
Como as praias não possuem grande extensão, os pontos foram espaçados em 60 metros, onde foram determinados os RNs com o uso do DGPS. Em cada ponto foi fixada uma estaca para a localização dos mesmos pontos nas saídas posteriores (Figura 12), e assim sucessivamente para os demais pontos após fixada as estacas são armazenados os pontos com o uso do DGPS (Figura 13).
Figura 12:Fixação dos pontos (x,y e z) para posteriormente armazenar os pontos com DGPS. Data:
18-04-2011. Foto de Camila Longarete.
Figura 13: Armazenamento dos pontos (x,y e z) iniciais de cada perfil com o DGPS. Data :18-04-2011. Foto: C. Longarete.
Estes marcos são utilizados como ponto referencia para o início de cada perfil, sendo assim é necessário fixá-los em locais onde não vá sofrer variações na sua topografia para que assim, todos os perfis iniciem do mesmo ponto.
5.2.1 Dados topográficos
Para a elaboração dos perfis foi utilizado uma estação total (marca TOPCON GPT-7500) e um prisma óptico. O método consiste em inicialmente posicionar a estação total entre os pontos centrais da praia e fazer uma bisseção, para leitura em dois RNs conhecidos da praia, gerando uma triangulação entre os pontos conhecidos e a estação. Após a bisseção, com a estação localizada no centro da praia, é feita a leitura dos demais pontos ao longo do perfil começando com o RN (inserido com o DGPS) e depois com espaçamentos de aproximadamente 1 metro, é realizada a leitura dos próximos pontos até chegar na profundidade de -1 em relação ao IBGE.
É importante fazer os pontos perpendiculares. Para isso foram utilizadas três balizas de ferro posicionadas ao longo do perfil praial, facilitando a orientação do operador do prisma para o alinhamento do perfil.
5.2.2 Processamento dos dados
Em laboratório foi realizada um processamento dos dados no Programa Excel ®, para que em todas as campanhas o primeiro ponto parta sempre do mesmo lugar. Com os dados da primeira saída não foi necessário realizar tais correções, pois, como os RNs foram adicionados nesse mesmo dia o RN medido equivale ao RN real.
Quando é feita a leitura do prisma com a estação em campo a mesma armazena os pontos com valores de X, Y e Z e são essas coordenadas que necessitam ser ajustadas em laboratório. O ajuste consiste em subtrair tais coordenadas (x,y, z) do RN medido do RN real (Medido na primeira saída). As distâncias x e y corrigidas dos demais pontos serão resultados da subtração dos pontos medidos com o valor da diferença entre o RN real e o medido. Em relação à elevação(z) não é necessário realizar a correção para todos os pontos, apenas para o primeiro ponto (RN medido) pois não corrigindo estaremos visualizando a elevação real em que o ambiente se encontrava no dia da coleta de dados.
A transformação das coordenadas (x,y e z) em distâncias horizontais é feita por trigonometria, através da fórmula da hipotenusa resultando na distância que cada ponto possui com o RN. As equações usadas podem ser observadas a seguir:
Latitude corrigida Dx= (x1- xRN)
Eq. 14
Longitude corrigida Dy= (y1- yRN)
Eq. 15
Distância do RN DRN=
Eq. 16
onde x1 e y1 representam a latitude e longitude respectivamente, de um ponto lido qualquer. Os valores de xRN e yRN representam a latitude e longitude do RN real. E DRN representa a distância horizontal do ponto lido até o RN.
Com os valores de distância e elevação são construídos os gráficos dos perfis. Estes gráficos representam um meio de analisar a mudança da declividade do perfil em diferentes escalas de tempo. A Figura 14 exemplifica a representação gráfica dos dados de distância e cota, feito por meio do programa Excel ®, o qual pode ser observado os valores de distância e de elevação em metros, notando que o perfil vai até a porção submersa com elevação de -1 metro em relação ao nível médio do mar.
Figura 14:Perfil 1 da Praia do Cardoso
5.2.3 Variação do volume
Com os perfis praiais estabelecidos são realizados cálculos para obter o volume de areia de cada perfil, bem como, analisar as variações dos volumes quando comparados todos os perfis.
Para realização de tais cálculos volumétricos inicialmente é feita a inserção dos dados de distância e cota de cada perfil no software Bmap – Beach Morphology Analysis Package (USACE, 1995), em sequência é feita uma interpolação das cotas e distâncias a cada 0,5 metros e posteriormente calcula - se o volume e a largura do perfil.
O volume (Eq. 17), expresso em m³/m consiste no valor da área transversal do perfil praial, (que se estende desde o primeiro ponto na pós praia, até o último ponto medido, com profundidade de aproximadamente -1m), multiplicada por 1metro, que é uma unidade de largura, ou seja, mantém o valor da área do perfil, mas com valores em metros cúbicos. A largura da praia é obtida entre as distâncias entre X0 e X1. O cálculo realizado consiste na aplicação do método das integrais definidas (Eq. 17), Figura 15.
Volume =
Eq. 17
Onde x1= largura inicial do perfil, x2= largura final do perfil e y= altura do perfil
Figura 15: Esquema demonstrando as áreas para o cálculo das integrais definidas e a área utilizada no cálculo do volume. Nota-se que vai desde o primeiro ponto na pós praia até o último
ponto na praia média.
Para o cálculo da forma da praia foi utilizada a Eq. 18, onde V é o volume da praia, L é a largura da praia e hmax é a cota máxima do perfil.
Eq. 18 A declividade do perfil foi obtida por trigonometria, regra do triangulo retângulo (Eq.
19), onde a largura da praia é o cateto adjacente e a cota o cateto oposto, neste trabalho foi utilizado todo o perfil para a extração do ângulo, desde a pós praia até a praia média, obtendo a declividade dos perfis.
Eq. 19
6 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os resultados foram obtidos de três campanhas realizadas nos dias 18 de abril, 16 de junho e 26 de setembro do ano de 2011, e serão apresentados inicialmente para praia do Cardoso seguido da praia da Lagoa.
6.1 PRAIA DO CARDOSO
Com orientação de NW- SE a praia do Cardoso (Figura 16) faz parte da baía de Tijucas, situada entre a praia de Zimbros e a praia da Lagoa. Não possui urbanização, tendo um alto grau de conservação de seu ambiente.
Figura 16:Vista geral da praia do Cardoso. Data; 18-04-2011. FOTO: C. Longarete
6.1.1 MORFOLOGIA
Por se encontrar dentro da baía de Tijucas e estar entre dois pequenos promontórios, não sofre grande incidência de ondas de alta energia. As ondas existentes são geradas dentro da própria baía e são pouco variáveis (MENEGAIS, 2007). No dia da última coleta as ondulações apresentaram uma altura de aproximadamente 0,15 metros com um período de 8,1 segundos. Tais valores são similares aos encontrados por Menezes (1999) para a praia de Zimbros, localizada na mesma baía, apenas com uma orientação diferente.
Como pode ser observado nas figuras 18, 19, 20, 21, 22 e na Tabela 4, a praia seguiu um padrão de distribuição, com valores de largura muito semelhantes para as três campanhas, tendo uma diferença um pouco mais significativa apenas no volume da campanha do mês de setembro quando comparada com as outras duas saídas. Nota -se que o mês de -setembro foi o que apre-sentou maiores valores para volume, e no mês de junho, os menores, o que pode ser explicado pela ocorrência de eventos de tempestade neste período, fazendo com que a praia tenha maiores variações de volume, consequentemente de largura. Na Tabela 4 é possível identificar essa relação entre volume e largura da praia, notando que os meses de maior volume foram os que apresentaram maiores larguras, o mesmo se aplica para menores valores.
O estudo apresentou valores baixos de variação para os perfis das três saídas, destaque para o perfil 1 que não seguiu o padrão dos demais perfis, apresentando alta variação, principalmente da primeira para a segunda saída. Nota - se também que os valores de volume e distância da segunda saída têm comportamento inverso, comparados com os das outras duas. Quando a praia passa por um evento de maior energia ela tem a tendência de perder mais sedimento na porção norte e depositar na porção sul. Em condições normais possui comportamento inverso (Tabela 4). Esse fato ocorre provavelmente porque as ondas de maior energia chegaram mais ao norte, gerando uma corrente longitudinal à praia, tendo uma tendência a transportar o sedimento ressuspendido do norte para o sul (Figura 17). Quando a ressaca passa, a praia começa a se recompor, alimentando a parte onde foi mais perdida. Esse comportamento pode funcionar como um processo de rotação praial, que consiste na deposição de sedimentos na porção oposta a que recebe maior energia de ondas.
Com a mudança da direção de onda, essa deposição irá ocorrer na outra porção (SHORT e MASSELINK, 1999). Contudo para se afirmar este fato, seria necessário um maior período de monitoramento, pois nessa escala amostral não é possível ter certeza de quais processos estão realmente ocorrendo nesta área de estudo, e
também pelo fato de que nessa baía há muitos pontos de difração de onda, deixando a praia exposta a direções de vários lugares, dependendo de que quadrante está originando as ondas de maior energia.
Figura 17:Processo de acresção ao sul e erosão no norte (modificada de SHORT e MASSELINK, 1999)
Tabela 4: Variação do volume e da largura dos perfis da praia do Cardoso.
Campanha Volume do perfil
Em sequência são mostrados os perfis praiais que correspondem aos valores de largura contidos na Tabela 4 e cota. Assim é possível visualizar de uma melhor forma como se comportam os perfis praiais e as suas variações entre cada levantamento. O perfil 1 foi o que mais demonstrou variação.
Figura 18:Levantamento topográfico do perfil 1 da Praia do Cardoso nas três saídas de campo
Figura 19: Levantamento topográfico do perfil 2 da Praia do Cardoso nas três saídas de campo -3
Figura 20: Levantamento topográfico do perfil 3 da Praia do Cardoso nas três saídas de campo
Figura 21: Levantamento topográfico do perfil 4 da Praia do Cardoso nas três saídas de campo
Figura 22: Levantamento topográfico do perfil 5 da Praia do Cardoso nas três saídas de campo -2
A declividade do perfil praial mostrou um padrão de variação entre a primeira e terceira saída, tendo na segunda um perfil inverso (Figura 23). Possivelmente tal comportamento inverso pode se entendido com a mesma explicação dada anteriormente, relacionado com evento de energia. Onde ocorre a deposição sedimentar é onde se observa a declividade mais suave, ao contrário de onde está ocorrendo a perda de sedimento.
Os valores de forma de praia para as três saídas foram bem parecidos, com uma média de 0,45 (Tabela 5), o que de acordo com Fucella e Dolan (1996) são valores característicos de praias lineares. Com uma declividade acentuada, sedimento mais grosseiro e forma de praia linear, a Praia do Cardoso possui características que vão de acordo com as literaturas, onde é mostrada uma associação entre esses três parâmetros.
Figura 23: Declividades médias para as três campanhas ao longo dos cinco perfis
Tabela 5: Medidas de forma e declividade da praia do Cardoso
Campanhas F β Largura(m) hmax Volume médio
6.1.2 SEDIMENTOLOGIA
A Tabela 6 mostra o tamanho médio de grão, assimetria e curtose da pós praia, face da praia e praia média dos cinco perfis estudados na praia do Cardoso. Os resultados não demonstraram grandes variações em nenhum dos parâmetros analisados. A média do diâmetro médio foi de 0,999 mm apresentando - se como pobremente selecionada. Sua assimetria foi positiva, com uma curva de frequência leptocúrtica, ou seja, a amostra possui distribuição entre vários tamanhos de grão, mas em algum valor ela possui uma concentração mais significativa. Quando as amostras apresentam valores altos de dispersão geralmente elas serão mais platicúrticas, terão sua curva de frequência mais arredondada, apresentando valores similares de freqüência em vários tamanhos diferentes de grão. Já quando a amostra possui alto grau de selecionamento geralmente será mais leptocúrtica, em um determinado tamanho de grão apresentará as maiores concentrações com um pico bem significativo.
Tabela 6: Medidas estatísticas para sedimentologia (Folk e Ward, 1954)
Perfis Diâmetro Médio (mm) Desvio Padrão Assimetria Curtose
01 0.769 Moderadamente selecionada 0.097 1.271
02 1.035 Pobremente selecionada 0.245 1.241
03 0.932 Moderadamente selecionada -0.045 1.515
04 1.237 Pobremente selecionada 0.119 1.367
05 1.020 Pobremente selecionada 0.306 1.116
Média 0.999 Pobremente selecionada 0.144 1.302
Os gráficos a seguir demonstram a composição granulométrica das três divisões praiais para as saídas de campo. Os tamanhos de grãos da pós praia (Figura 24) variam entre areia fina e grossa, com predomínio de areia fina. Os grãos da face da praia (Figura 25) também possuem variação entre areia fina e grossa, já o sedimento da praia média (Figura 26) varia entre areia fina e muito grossa. Tal variação é mais expressiva no sedimento coletado na segunda saída (16 de junho), este fato pode estar relacionado também com o evento de alta energia ocorrido antes da coleta, demonstrando um comportamento sedimentológico fora do padrão. Muitos autores descrevem como um comportamento normal de uma praia arenosa frente a um evento de ressaca, a deposição de sedimentos mais grosseiros, tanto na zona de arrebentação como na zona de surf. Isso é devido ao aumento da energia de onda no local, tendo capacidade de suspender sedimentos mais grosseiros, enquanto os finos
ficam em suspensão por mais tempo, e irão se depositar provavelmente apenas quando a ressaca passar, ou ser transportados para fora do sistema.
Figura 24: Granulometria da pós praia
Figura 25: Granulometria da face da praia 0.0
Figura 26: Granulometria da praia média
A seguir podemos visualizar gráficos de frequência simples de todas as amostras de todas as saídas, onde P1 - PP significa ponto1 da pós praia, P1 - FP é o ponto 1 da face da praia,e P1 - PM é o ponto 1 da praia média, e assim sucessivamente para os próximos pontos.
Figura 27: Curva de frequência simples da saída do dia 18-04 0
Figura 28: Curva de frequência simples para o dia 16-06
Figura 29: Curva de frequência simples para o dia 26-09 0
Analisando os gráficos mostrados anteriormente podemos notar que a granulometria da segunda saída de campo diminuiu. Nos gráficos de frequência é fácil visualizar que na segunda saída a curva tende para o lado dos sedimentos mais finos, ou seja, de maior phi. Houve uma mudança na granulometria, mas não é possível visualizar tal mudança nos gráficos de perfil.
A análise sedimentológica como um todo mostra que a praia do Cardoso possui na sua composição granulométrica predomínio de areia grossa, com grande variação entre as três campanhas (Figura 30, Figura 31, Figura 32).
Figura 30: Porcentagem dos tamanhos de grão da praia do Cardoso referente ao dia 26-09
Figura 31: Porcentagem dos tamanhos de grão da praia do Cardoso referente ao dia 18-04 0%
20%
40%
60%
80%
100%
Frequencia do tamanho de grão (%)
Muito grosso Grosso Médio Fino
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Frequencia do tamanho de grão (%)
Grosso Médio Fino
Figura 32: Porcentagem dos tamanhos de grão da praia do Cardoso referente ao dia 16-06
6.1.3 MORFODINÂMICA
Os parâmetros RTR Erro! Fonte de referência não encontrada. indicam que a praia do Cardoso é dominada pela ação da maré, na classificação de Masselink e Short (1993) apresentando terraço de maré baixa com rip. Mesmo pertencendo a uma região de regime de micro marés, em praias protegidas como é o caso, a maré acaba sendo o parâmetro de maior influência na dinâmica costeira.
A praia do Cardoso apresenta altura de onda de 0,15 metros, período de 8,1 segundos e parâmetro ômega de 0,6. Tais valores se encaixam bem na literatura proposta por Wright e Short (1984), onde relacionam baixa altura de onda com alta declividade e sedimento mais grosso.
Quadro 1: Parâmetro ômega e RTR
MORFODINÂMICA RTR 4,67
Frequencia do tamanho de grão (%)
Grosso
Analisando as praias com base na literatura proposta por Hegge et al (1996), nota-se que a praia em questão apresenta características similares as praias com perfil côncavo, apresentando declividade linear, com sua zona submersa também íngreme.
A classificação de Hegge (op cit) relata que o tamanho médio do grão é de 0,26mm variando de mal a bem selecionado. Neste caso os resultados diferem um pouco do obtido para a praia do Cardoso, mas lembrando que o estudo de Hegge (op cit) foi realizado em praias da Austrália, o qual possivelmente apresenta granulometrias características da região diferentes das coletadas aqui, o que pode ser uma explicação para tal diferença entre a granulometria e o desvio padrão. Hegge (op cit) relata também que ele não encontrou uma boa relação entre a declividade e o tamanho médio de grão.
6.2 PRAIA DA LAGOA
Pertencente também da baía de Tijucas a praia da Lagoa (Figura 33) está localizada entre a praia do Cardoso e a praia Triste com orientação SW-NE. Como a praia do Cardoso, a praia da Lagoa não possui urbanização com sua vegetação em um estado bem conservado.
Figura 33: Vista geral da praia da Lagoa. Data; 18-04-2011. Foto: C. Longarete
6.2.1 MORFOLOGIA
Localizada ao lado da praia do Cardoso, possui mesmas características de energia de onda, bem como regime de marés e correntes. De acordo com observações feitas em campo possui um tamanho médio de onda de 12 cm e um período de 6,4 s, notando que seus valores foram um pouco menores que da praia do Cardoso.
Como pode ser observado nas figuras 37, 38, 39, 40, 41 e na Tabela 7, a Praia da
Como pode ser observado nas figuras 37, 38, 39, 40, 41 e na Tabela 7, a Praia da