56 Figura 23 - Diagrama de transporte de nível e volume de água ao longo do tempo de medição para a campanha de maio de 2011 60 Figura 25 - Diagrama de transporte de nível e volume de água ao longo do tempo de medição para a campanha de junho de 2011 2013.
Objetivo geral
Classificação de estuários
Para o presente trabalho, a definição que melhor se adapta à área de estudo é a de Kjerfve (1987), referente à Zona de Maré do Rio (ZR), classificação que corresponde ao alto estuário da definição de Dionne (1963). Na área de estudo, a salinidade é zero, mas está sujeita a variações no nível da superfície durante os processos diários de maré alta e baixa devido às flutuações das marés.
Hidrologia
A abundância local de água é importante devido a diversos fatores, como o alto índice pluviométrico, para utilização como vias de transporte para diversos fins através dos diversos canais e a diversidade biológica da floresta amazônica (AB'SABER 2010). A figura a seguir ilustra as variações sazonais da vazão em uma série anual de 80 anos para o município de Tucuruí, no rio Tocantins.
Condições meteorológicas e oceanográficas
Apesar do possível contato entre as águas dos dois rios, a área de estudo foi definida como pertencente à bacia do rio Araguaia-Tocantins. Acredita-se que o maior aporte hídrico no curso do rio Pará estudado no trabalho seja proveniente da vazão do rio Tocantins. Os valores climatológicos mensais de precipitação referentes à área de estudo são apresentados na Figura 5. Para a climatologia da área de estudo, devido ao fato de não haver nenhuma estação meteorológica próxima o suficiente como referência, foram utilizados dados de cinco estações do estudo. foram utilizadas áreas do INMET (Belém, Breves, Cametá e Soure).
O gráfico com os valores médios mensais de intensidade do vento durante os anos de 2011 a 2013 é apresentado na figura 6, que indica novamente os períodos em que ocorreram as campanhas. Apesar de ser um parâmetro fundamental para a hidrodinâmica da área de estudo, não existem dados de ondas para a região como um todo, exceto para alguns ambientes de praia no litoral do Pará, conforme estudos de Alves (2001), Barbosa et al. ( 2007), Guerreiro (2010) e Borba et al (2012). Com as constantes em mãos foi possível prever o maremoto para a área de estudo durante as campanhas oceanográficas do presente trabalho.
Aspectos geológicos
Esses valores médios corroboram os dados de velocidade atual e amplitude de maré apresentados por Bock et al (2011). Rosário et al (2009) também realizaram estudos de plataforma na frente salina da foz do rio Amazonas, no estado do Amapá. Cavalcante et al (2010), Pereira et al (2009) e Monteiro et al (2011) realizaram estudos no estuário do rio Caeté e concluíram que a descarga fluvial local produz gradientes longitudinais de salinidade com variação sazonal.
Asp et al (2012) compararam este estuário com o do rio Taperaçu e verificaram que ambos estão no mesmo contexto geológico e climático, com morfologias típicas de estuários com regime de macromarés e adequadamente zoneados conforme proposta de van Dalrymple et al. 1992 )). No estuário do Rio Paracauari, também na Ilha de Marajó, os resultados de Bezerra et al (2011) concordam com os de Ferreira (2013), classificando o estuário como tipo 1 segundo os critérios de Hansen e Rattray (1966). , ambos mistos e ligeiramente estratificados. A mesma classificação foi verificada por Baltazar et al (2011) em relação ao rio Pará, na última parte do sistema estuarino, na Baía do Marajó.
Área de estudo
Os dados hidrodinâmicos relativos aos movimentos da água através das correntes de maré bem como valores de vazão foram obtidos em três campanhas oceanográficas nos anos de 2011 e 2013 (Tabela 3). Como o efeito da maré no ponto estudado exerce forte influência no transporte de volume do Rio Pará, a amostragem foi realizada ao longo de 13 horas, ou seja, um ciclo completo da maré local que possui caráter semidiário. 39 Para a coleta de dados de corrente foi utilizado um ADCP Profiler ou Acoustic Doppler Current Profiler da Teledyne RD Instruments®, modelo Workhorse Rio Grande (Figura 11) operando em 600 kHz.
O equipamento foi programado no modo Bottom Tracking, com a bússola apontando para o norte magnético e acoplada ao navio. As medições foram realizadas ao longo do rio, de uma margem a outra, durante um ciclo completo de maré (Figura 12). Este procedimento é importante porque o equipamento recebe informações do pulso sonoro que foi refletido pelas partículas em movimento, supondo que elas sejam liberadas na mesma velocidade do fluxo de água.
Processamento de dados
Dentre eles, são utilizadas as componentes dos vetores de velocidade norte e leste, e a partir delas são calculados os valores da direção e força da corrente por meio da fórmula de decomposição vetorial (Figura 14). Em seguida, o ângulo teta gerado, expresso em graus, foi convertido em radianos para que os valores dos componentes u gerados pelo produto do vetor velocidade e o cosseno do ângulo teta fossem finalmente determinados. Os valores de área que serão utilizados nos cálculos de tráfego são provenientes do ADCP.
45% do volume de transporte em cada seção representa o transporte resultante por unidade de área durante um ciclo de maré (equação 4). Por exemplo, valores de profundidade iguais a zero, significam 0% da coluna d'água, ou seja, valores superficiais, bem como valores iguais a 1 (um), que significa 100% da coluna d'água ou do fundo do o canal. . Esta matriz de dados representa a média temporal da componente u ou do campo resultante para esta componente de velocidade, em que os valores positivos referem-se à foz do rio (descarga) e os valores negativos referem-se à fase de cheia.
Transportes de volume instantâneos
52 Tabela 6 - Valores calculados de profundidade e largura adimensional, área de cada trecho, transporte instantâneo e duração dos transectos para a campanha de 14 de maio de 2011. 53 Tabela 8 - Valores calculados de profundidade e largura adimensional, área de cada trecho, transporte instantâneo e duração dos transectos para a campanha de 25 de junho de 2013. A soma das frações de fluxo que entram no sistema foi de aproximadamente m³, tem duração de 4 horas e representa o valor máximo do transporte instantâneo às 7h. SOU. : 40h.
56 Figura 22 - Curvas instantâneas de transporte e nível de água gerados pela análise harmônica durante o tempo de medição da terceira campanha, período de transição entre a estação seca e a estação chuvosa. Os valores máximos observados para o transporte de volume instantâneo referem-se à terceira campanha: -380 mil m³/s para importações e 356,2 mil m³/s para exportações. Isso explica a pequena diferença entre as curvas de transporte instantâneas calculadas e as do ADCP, onde se verifica que os dados brutos do dispositivo superestimam os valores de transporte em até 5%.
Transporte x maré
58 Quando o topo da curva gerada possui uma linha inclinada, o resultado refere-se a uma onda progressiva, de modo que a velocidade máxima ocorre no nível mais alto da maré. Essa característica resulta na formação de uma elipse na relação de transporte do volume com o nível da água, típica de ambientes com regime semidiurno (DYER, 1997). Este facto, aliado aos resultados apresentados nas Figuras 23, 24 e 25, reforça o carácter semi-diurno da maré e a fiabilidade dos dados recolhidos.
59 Figura 24 – Diagrama de transporte de volume e nível de água durante o período de medição da campanha de setembro de 2011. 60 Os resultados obtidos pela interpretação da relação entre transporte de volume e variação do nível de água confirmam as classificações acima mencionadas. No trabalho também foi realizado o cálculo da integral discretizada para determinar o transporte de volume resultante (equação 4), mas a corrente resultante neste tipo de ambiente costeiro é influenciada por outros processos físicos, como a circulação gravitacional e maior ação do vento.
Balanço de volume
De acordo com os resultados apresentados na Tabela 9, o balanço de volume calculado no ciclo de maré local apresenta apenas valores positivos (produção de água) e é inferior ao resultado obtido no ADCP para as três campanhas. É possível perceber que os resultados seguem um padrão relacionado à sazonalidade das medições, de modo que o final do período chuvoso (a primeira campanha) representou o maior valor (947.567 m³), intensidade entre temporadas, ações. Depois um resultado intermediário de 508.128 m³, referente ao período seco (setembro de 2011); Este valor é provavelmente produto de marés mortas (com menor amplitude), maior intensidade de vento e baixa precipitação, o que reduziu o balanço de volume, mas não reduziu excessivamente o valor da exportação de água do sistema.
A última campanha (junho de 2013), na transição do período chuvoso para o período seco, apresentou o menor valor para o balanço volumétrico, com valor de 431.087 m³. Em comparação com a primeira campanha, verificou-se que produzia menos precipitação e mais vento, contribuindo significativamente para as porções de transporte directo importadas para o sistema estuarino. O valor inferior face à segunda campanha deve-se provavelmente a diferenças no número de secções realizadas ou no regime de ventos entre medições, resultando num maior número de pacotes de potência que entram no sistema com valores mais significativos em tamanho e em espaço.
Transporte de volume resultante
63 A maior influência das seções negativas (entrada) ao longo do trecho da terceira campanha pode ser observada nos resultados da variação temporal da vazão, na relação entre transporte instantâneo e nível e no campo de vazão resultante. Esta é uma informação importante em relação ao fluxo volumétrico, pois mostra quais morfologias existentes no canal têm maior influência no transporte resultante. O fluxo negativo reduz o valor final tanto do saldo positivo percebido quanto do volume transportado resultante.
Fluxo de volume ( ) resultante
64 Figura 26 – Campo resultante da vazão volumétrica ao longo da seção transversal para a primeira campanha, com valores expressos em m/s. 65 Figura 27 – Campo resultante da vazão volumétrica ao longo da seção transversal para a segunda campanha, com valores expressos em m/s. 66 Figura 28 – Campo resultante da vazão volumétrica ao longo da seção transversal para a terceira campanha, com valores expressos em m/s.
O canal principal do rio Pará para a área de estudo, localizado na margem esquerda e com isóbatas de 70 m, revelou-se a feição morfológica mais importante no transporte de volume resultante. As diferenças entre os valores máximos de transporte de volume instantâneo de exportação e importação são pequenas. O balanço de volume e o transporte de volume resultante não foram relacionados com um ciclo de maré completo (exceto para a terceira campanha), mas sim com o tempo de medição.
