5.7 CENÁRIOS
5.7.4 QUADRATURA – INVERNO (#QI)
CORRELAÇÃO COM AS CARTAS SAO ÁREAS MAIS AFETADAS
Assim como nos cenários anteriores, o espalhamento da mancha de óleo afetou principalmente as cidades de Piçarras, Penha e Balneário Camboriú. Novamente observa-se uma concentração de óleo maior para os municípios ao norte do domínio, com concentração de 8,2 x 10 -7 Kg/m³. Entre as áreas mais atingidas, as que possuíam alto ISL de acordo com as tabelas apresentadas no cenário #SI, foram: o Rio Piçarras, cujo canal não foi incluído nas simulações, porém, a localização da sua desembocadura situa-se numa das áreas mais afetadas neste cenário. As estruturas artificiais da praia da Armação, os molhes na barra norte e sul de Balneário Camboriú e ao Rio Camboriú, que assim como o Rio Piçarras, não foi incluído na modelagem, porém localiza-se numa área com alto risco de contaminação.
Neste cenário em especifico, houve a contaminação também das Praias Brava (Itajaí) do Côco (Balneário Camboriú), assim como toda enseada deste município. Como pôde ser visto na Tabela 9 e Tabela 7, ambas possuem ISL igual a 4, por ser consideradas praias arenosas de sedimentos médio a fino, o que dificulta a remoção do óleo entre os poros dos grãos (ARAUJO, 2005).
ÁREAS MENOS AFETADAS
Dentre os locais menos atingidos pelo óleo neste cenário, temos localidades que apresentam altos ISL, assim como nos cenários anteriores: manguezal do Gravatá, localizado ao norte da Praia de Navegantes devido ao tipo de sedimento e vegetação característica de manguezal e o Rio Itajaí-Açú, com estruturas artificiais referentes às atividades portuários e áreas de manguezais. Os índices de sensibilidade ao óleo determinado por Araujo (2005) foi 10 para ambos locais (Tabela 8 e Tabela 9).
comportou de acordo com o esperado ao se comparar com os dados de maré previstos pelo Delft-Dashboard.
Percebe-se apenas variações nas amplitudes de nível d’água, a fase da onda de maré, assim como nos outros cenários, está bem representada. A variação do nível d’água mostrou- se de acordo com a literatura (SCHETTINI, 2002), variando aproximadamente 0,3 metros na quadratura.
Figura 32: Comparação entre os dados de nível d’água gerado pelo modelo (Azul) com os dados de maré previsto pelo Delft-Dashboard (Vermelho) no cenário #QI.
Para análise do RMSE e RMAE, obtiveram-se os valores de 0,1545 e 0,1435, respectivamente. De acordo com WALSTRA et al (2001), que classifica o RMAE, a representação do modelo está menor que 0,2, portanto, é classificada como excelente. Já o RMSE, que expressa o erro médio quadrado entre os resultados de nível d’água obtidos pelo modelo e os dados previstos de maré, obteve-se um valor baixo, demonstrando que esse erro é pequeno.
PERFIS VERTICAIS DE SALINIDADE
Para análise do perfil vertical de salinidade, foram avaliadas as estações controle:
Montante, Estuário, Fundeio, BF4 e BF5 (Figura 33), ambas às 12h00min do dia 13 de Julho de 2012.
De modo geral, o comportamento da salinidade também foi semelhante ao cenário anterior em ambos os pontos de observação. Nos que se localizam no estuário do Rio Itajaí- Açú (Figura 33– A e B), nota-se a presença de salinidade nas camadas mais profundas, e nas superficiais, a presença de água doce, diluindo a água salgada. Já nos pontos de observação localizados na plataforma (BF4, BF5 e Fundeio), houve uma diferença de salinidade muito pequena nas camadas superficiais, porém, esta se dá pela maior influência da vazão neste cenário, deixando a água na superfície mais doce em relação ao cenário #SV nas mesmas estações controle.
Figura 33: Comparação entre os perfis verticais de salinidade nos pontos de observação BF5 no cenário #QI. (A) Montante, (B) Estuário, (C) Fundeio, (D) BF4 e (E).
VENTO
Como pode ser visto na Figura 34, também houve uma predominância dos ventos do 3º quadrante. A maior intensidade registrada foi de SSW com máxima de 9 m/s. As maiores intensidades registradas ocorrem em diversas direções, como de Nordeste, Oeste Noroeste
(WNW), com valores máximos de 8-9 m/s. A média de intensidade do vento foi 3,53 m/s, sendo a média mais baixa utilizada em comparação com os outros cenários.
Figura 34: Frequência de ocorrência dos ventos utilizados no Cenário #QI).
ESPALHAMENTO DA MANCHA
O início da simulação da dispersão do óleo ocorreu a 00h00min do dia 11 de julho de 2012. De maneira geral, a mancha possuiu uma tendência em acompanhar os movimentos da maré, e, juntamente com o efeito do vento, o núcleo da mancha deslocou-se para direção norte.
Após 15 horas de simulação da dispersão do Diesel Marítimo, ou seja, no dia 11 de julho de 2012 às 15h00min, a mancha manteve-se basicamente concentrada em um núcleo. O primeiro contato do óleo com a costa ocorreu ao norte da Praia Brava (Itajaí) e ao norte de Navegantes, como pode ser visto na Figura 35. Ao norte da praia Brava, o contato com o óleo se deu especificamente na praia da Solidão, no Canto do Morcego, assim como no promontório que as separa. Já ao norte de Navegantes, o local atingido foi o promontório entre a Praia de São Miguel e a Praia Vermelha.
Considerando que o vento predominante utilizado neste cenário é oriundo de SSW (Figura 34), o deslocamento da mancha é justificado. O efeito do atrito entre o ar e a água, gera correntes superficiais que predominam no comportamento da mancha na superfície do mar. Juntamente com o efeito das correntes geradas pela maré, após 7 dias de simulação, a
direção resultante do núcleo da mancha foi para norte. Mais especificamente nos municípios de Penha e Piçarras, como pode ser visto na Figura 36.
A alta variação direcional e de intensidade dos ventos ilustrada na Figura 34, justifica a dispersão da mancha. Apesar da alta concentração de óleo nos municípios de Penha, Piçarras e Balneário Camboriú, o núcleo principal da mancha, ou seja, o local com a concentração mais elevada dentro do domínio localizou-se ao sul do mesmo, sem entrar em contato com a costa.
Uma quantidade relativamente pequena manteve-se ao sul do domínio, próximo à costa da cidade de Balneário Camboriú. O vento observado oriundo de NNW com 12 a 14 m/s (3% dos dados de ventos totais) justificam o deslocamento da mancha nesta direção (Figura 36). Neste cenário em específico, pode-se perceber também a presença de óleo no interior do estuário do Rio Itajaí-Açú, que é explicado pelo vento oriundo do quadrante 1 e 2. Estes causam o deslocamento da mancha em direção à costa, e, juntamente com a força da onda da maré de sizígia (que possui maiores amplitudes e velocidades), dispersam o óleo até o ponto mais a montante do rio.
Figura 35: Primeiro contato do Óleo Diesel Marítimo com a costa. Após 15 horas, uma pequena concentração de óleo (sem decaimento) atinge a região norte da Praia de Gravatá (Navegantes-SC) e da Praia Brava (Itajaí - SC) no cenário #QI.
(Kg/m³)
Figura 36: Evolução da trajetória da mancha e localização das áreas atingidas pelo derrame hipotético de óleo após 7 dias de simulação no cenário #QI sem considerar os processos de intemperismo.
(Kg/m³)
CORRELAÇÃO COM AS CARTAS SAO ÁREAS MAIS AFETADAS
Assim como nos cenários anteriores, o espalhamento da mancha de óleo afetou principalmente as cidades de Piçarras, Penha e Balneário Camboriú, com concentração de até 6,1 x10-7 Kg/m³ de óleo diesel marítimo. Entre as áreas mais atingidas, as que possuíam alto ISL de acordo com as tabelas apresentadas no cenário #SI, foram: o Rio Piçarras, cujo canal não foi incluído nas simulações, porém, a localização da sua desembocadura situa-se numa das áreas mais afetadas neste cenário. As estruturas artificiais da praia da Armação, os molhes na barra norte e sul de Balneário Camboriú e ao Rio Camboriú, que assim como o Rio Piçarras, não foi incluído na modelagem, porém localiza-se numa área com alto risco de contaminação.
Neste cenário assim como no #SI houve a contaminação também das Praias Brava (Itajaí) do Côco (Balneário Camboriú), assim como toda enseada deste município. Como pôde ser visto na Tabela 9 e Tabela 7, ambas possuem ISL igual a 4, por serem consideradas praias arenosas de sedimento médio a fino, o que dificulta a remoção do óleo entre os poros dos grãos (ARAUJO, 2005).
ÁREAS MENOS AFETADAS
Dentre as áreas afetadas em menores concentrações, as que possuem maior sensibilidade ao óleo são, assim como nos outros cenários: manguezal do Gravatá, localizado ao norte da Praia de Navegantes devido ao tipo de sedimento e vegetação característica de manguezal e o Rio Itajaí-Açú, com estruturas artificiais referentes as atividades portuários e áreas de manguezais. Os índices de sensibilidade ao óleo determinado por Araujo (2005) foi 10 para ambos locais (Tabela 8 e Tabela 9).
6 CONCLUSÕES
De maneira geral, pode-se perceber uma semelhança entre as áreas afetadas nos diferentes cenários. O cenário no qual o óleo demorou menos tempos para entrar em contato com a costa foi o #QI, onde após 15 horas o óleo havia se dispersado em direção aos promontórios ao norte de Navegantes e ao norte da Praia Brava em Itajaí. Ao final de 7 dias de simulação, o poluente havia atingindo locais de alta sensibilidade ao óleo com concentração de até 6,1 x10-7 Kg/m³ de óleo diesel marítimo, com o é o caso do litoral de
Penha e Piçarras, com ISL igual a 8 e 10 devido às estruturas artificiais na área costeira assim como a presença do Rio Piçarras, respectivamente. Apesar deste não ser incluído na modelagem, conclui-se que a possibilidade do óleo afetar as áreas de manguezal no interior do estuário do rio é alta, uma vez que esta região foi afetada em maior concentração.
Ao se correlacionar com as cartas SAO, a área de estudo apresentou alta sensibilidade em algumas localidades, como é o caso da porção norte da Praia de Gravatá, que, devido à presença de área de manguezal, o ISL é 10. Já os Rios Piçarras e Camboriú, que, apesar de não terem sidos considerados nas simulações, as respectivas desembocaduras localizam-se em áreas de grande risco de contaminação, estes apresentam ISL igual 10.
O vento apresentou-se como fator de grande significância na determinação do deslocamento da mancha de óleo. O vento predominante utilizado nos cenários coincidiu com a direção do deslocamento da mancha.
A região apresentou grandes riscos devido à sensibilidade ao óleo de algumas localidades. A simulação que representou um rompimento de casco de um navio de grande porte (maior navio cujo calado permite atracação nos terminais portuários) resultou um cenário preocupante, uma vez que as possíveis áreas de risco de contaminação representam uma grande extensão da costa do litoral Centro-Norte de Santa Catarina. Apesar de não terem sido considerados os efeitos do intemperismo do óleo nos cenários, os resultados mostraram- se satisfatório.
As áreas prioritárias de proteção, em ambos os cenários, correspondem às praias de Piçarras, Penha e Balneário Camboriú, uma vez estas foram regiões atingidas em maiores concentrações.
7 CONSIDERAÇÕES FINAIS
A caracterização das forçantes de longo termo realizada mostrou-se adequadas para representar o modelo proposto. Em relação aos dados de vento, apesar de não terem representado o período de verão da mesma forma como descrito por Araújo (2009) (onde se esperava uma frequência maior dos ventos de Nordeste) serviram para determinar a variação espaço-temporal da mancha de óleo, contribuindo para atingir os objetivos deste projeto.
A implementação do módulo hidrodinâmico do Delft3D mostrou-se satisfatória para analisar o comportamento hidrodinâmico da área de estudo. Foi possível simular a evolução da trajetória da mancha, porém, sem considerar os processos de intemperismo. Tal fato é justificado considerando que o Delft-Flow simula apenas decaimentos de primeira ordem, onde na realidade estes ocorrem de uma forma mais específica. Recomenda-se realizar a implementação do decaimento do óleo. Desta forma, o equacionamento dos processos intempéricos representará de forma mais semelhante à realidade o comportamento do combustível na coluna d’água.
Pelo fato do óleo diesel marítimo, ao final dos 7 dias de simulação, ter afetado todas as áreas do domínio, fica recomendado para estudos futuros um aumento da grade numérica a fim de enquadrar todas as áreas afetadas pelo óleo na simulação do derrame hipotético.
Para que seja possível elaborar um plano de ação emergencial no caso de acidente com vazamento de óleo, recomenda-se simular novos cenários, onde a quantidade de óleo derramado compreenda também o volume de óleo de navios de médio e pequeno porte considerando um equacionamento adequado para o óleo diesel marítimo.
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