Aula 03

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(2)



Ondas II

(3)



Processos litorâneos



Hidráulica estuarina

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Prof. Dr. Tiago Zenker Gireli

Processos litorâneos

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Processos litorâneos



Origem dos sedimentos de praia

 Erosão de rochas cristalinas por rios e geleiras (ao longo de milhares de anos)

 Destruição de bancos de conchas e corais pela ação abrasiva

das ondas ou de organismos marinhos

 Trazidas por rios e geleiras atuais

 Aportes eólicos

É praticamente impossível que a areia de praia provenha da erosão direta das costas atuais (as quais produzem apenas blocos, seixos e lodo) ou mesmo da progressiva abrasão dos

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Processos litorâneos



Origem dos sedimentos de praia

Média anual de aporte de descarga de sedimentos em suspensão das maiores bacias de drenagem do mundo em 106_{toneladas/ano.}

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Processos litorâneos

 Origem dos sedimentos de praia



A maior parte do material sólido é carreado para as áreas

marítimas como transporte sólido em suspensão (material

fino) que se deposita ao largo



Apenas uma pequena parte dos sedimentos proveniente do

transporte por arrastamento de fundo (areia e seixos),

tendo sido necessários milhares de anos para a formação

das praias arenosas que conhecemos

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Processos litorâneos

 Balanço sedimentar

 Balanço volumétrico do transporte de sedimentos para um segmento selecionado da costa.

 Quantificação do transporte de sedimentos, erosão e deposição para um determinado volume de controle (unidade morfológica), usualmente relacionadas com fontes, sumidouros e processos que produzem aumentos ou subtrações de sedimentos.

 O objetivo de um balanço sedimentar é permitir ao Engenheiro Costeiro identificar os processos mais relevantes, estimar taxas volumétricas requeridas para os objetivos do projeto, assinalar os processos mais significativos para ter-se especial atenção.

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Processos litorâneos



Balanço sedimentar

Relação de fontes e sumidouros em um balanço sedimentar (OPEN UNIVERSITY COURSE TEAM, 1997)

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Processos litorâneos



Balanço sedimentar – Fontes

 Rios (problema das barragens)

 Erosão de costas e rochedos

 Transporte de ilhas ou bancos ao largo

 Alimentação artificial de praia

 Produção de carbonato

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Processos litorâneos



Balanço sedimentar – Sumidouros

 Embocaduras e Lagunas

 Galgamento de cordões litorâneos

 Acúmulo no pós-praia

 Transporte de sedimentos para o largo

 Vales submarinos

 Deflação (transporte eólico – alimentação campos de dunas)

 Restingas, tômbolos e outras formações costeiras

 Perdas por abrasão e/ou dissolução de carbonatos

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Processos litorâneos



Transporte global x resultante

 Transporte global é a soma volumétrica do transporte de

sedimentos em uma determinada seção da costa,

independentemente de sua direção (soma em módulo dos transportes positivo e negativo)

 Transporte resultante é a soma algébrica dos volumes de

sedimentos transportados através de uma seção da costa (transporte positivo – transporte negativo)

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Processos litorâneos



Convenção de sinais do transporte de

sedimentos litorâneos

 Positivo: da esquerda para a direita de quem olha para o mar

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Processos litorâneos



Circulação induzida pelas ondas junto à costa

– Ataque Frontal

Zona de arrebentação Espraiamento MMBM Profundidade de arrebentação Barra externa

(interna na baixa-mar) Barra profunda

(externa na baixa-mar) Barra interna Corrente Estirâncio L im it e d o e sp ra ia m e n to N. A. em repouso Linha interna de arrebentação Linha externa de arrebentação de retorno

Padrão de circulação das correntes induzidas pela arrebentação no perfil transversal. (U.S.ARMY, 1984)

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Processos litorâneos



Circulação induzida pelas ondas junto à costa

– Ataque Obliquo

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Processos litorâneos



Transporte de sedimentos litorâneo – Ao largo

da arrebentação



Pouco intenso, porém, em geral, carreia

sedimentos da faixa de areia lentamente em

direção à praia (rugas migrantes)

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Processos litorâneos



Transporte de sedimentos litorâneo – Na

região de arrebentação



Muito intenso



Dividido em:

- Transversais “on shore – off shore”

- Longitudinais “ long shore”

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Processos litorâneos



Movimentos transversais

 Ao longo do perfil da praia: adaptação ao clima de ondas;

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Processos litorâneos



Movimentos

longitudinais –

Transporte de

sedimentos litorâneo

longitudinal

 Movimenta grandes volumes de sedimento ao longo da costa; implica em um equilíbrio dinâmico das feições costeiras

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Processos litorâneos



Erosão Costeira



Modificação das condições do equilíbrio

dinâmico de uma unidade morfológica

o Mudança na taxa e/ou características dos sedimentos supridos à

costa

o Ajustamento no nível do fluxo de energia das ondas em direção

à costa

o Diretamente interferindo com o processo de transporte de

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Processos litorâneos



Erosão Costeira



Medidas

o Recuar (reassentar)

o Acomodar (permanecer no local ajustando-se)

o Enfrentar ( proteger a costa - Estruturas rígidas: enrocamentos

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Processos litorâneos



Formações costeiras típicas

 Flexas: Formações na interface entre os sistemas fluvial e marítimo com predominância do transporte longitudinal

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Processos litorâneos



Formações costeiras típicas

 Flexas: exemplo

Fotografia aérea de 2000 da Barra do Rio Una em São Sebastião (SP).(BASE)

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Processos litorâneos



Formações costeiras típicas

 Barras: Formações na interface entre os sistemas fluvial e marítimo com predominância das correntes de maré

o Bancos submersos oriundos da perda de capacidade de

transporte de sedimentos pelas correntes ao passar pela embocadura marítima

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Processos litorâneos



Formações costeiras típicas

 Barras: exemplo

Fotografia aérea de 1981 da Barra da Cananéia, entre a Ilha Comprida (à direita na foto) e a Ilha do

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Processos litorâneos



Formações costeiras típicas

 Restingas ou lidos: língua arenosa que se projeta no mar a partir de uma saliência costeira associada a um intenso transporte de sedimentos litorâneo longitudinal

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Processos litorâneos



Formações costeiras típicas

 Restingas ou lidos: exemplo

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Processos litorâneos



Formações costeiras típicas

 Barreiras: formações parecidas com as restingas mas originadas

pelo transporte de sedimentos transversal em uma região com zona de espraiamento longa e plana, seguido de uma regressão marinha

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Processos litorâneos



Formações costeiras típicas

 Tômbolos: acúmulo de sedimento na forma de cúspide, atrás de

um obstáculo dentro d’água, devido a diminuição da capacidade de transporte de sedimentos neste local

o Sua forma é função do efeito de difração das ondas que passam pelo obstáculo

o Geralmente só descobre na baixa-mar

o Para ligar o obstáculo à costa é necessária uma regressão marinha

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Processos litorâneos



Formações costeiras típicas

 Tômbolos: exemplo

Fotografia aérea 1972 mostrando o tômbolo da Ilha Urubuqueçaba e a Praia de Itararé em São

Vicente (SP)

Fotografia de satélite mostrando um tômbolo consolidado em Ubatuba (SP) (google maps)

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Processos litorâneos



Formações costeiras típicas

 Cordões litorâneos, bancos e formações complexas:

o Cordões retilíneos são associados a regressões marinhas

o Cordões curvos são associados ao transporte de sedimentos

longitudinal

o Bancos ao largo das costas são formações de grande escala

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Processos litorâneos



Formações costeiras típicas

 Cordões litorâneos: exemplo

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Hidráulica estuarina

 Descrição geral das embocaduras marítimas:

Corpos d’água costeiros com as seguintes características:

 Semi-fechado

 Livre conexão com o mar

 Salinidade é diluída pelas drenagens de água doce

 Dimensões menores que a de mares fechados Exemplos:

o Baías sujeitas a marés.

o Trechos fluviais sujeitos a marés.

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Hidráulica estuarina



Caracterização das zonas estuarinas

 Zona fluvial: é caracterizada por escoamento unidirecional, sem influência de maré, com salinidades desprezáveis (abaixo de 0,1 g/l).

 Zona flúvio-marítima: é caracterizada por estar sob influência da maré, apresentando escoamento de rumo reversível, salinidade máxima 1 g/l e extensões dependentes da forma do estuário e magnitude da maré, podendo atingir de dezenas a centenas de Km.

(37)

Hidráulica estuarina

 Caracterização das zonas estuarinas

 Zona de mistura estuarina: Constitui-se no estuário propriamente dito,

apresentando influência da maré e escoamento reversível, com as seguintes características:

o Extensão: fronteira dinâmica rumo para terra, com salinidade de 1 g/l,

estendendo-se até a embocadura ou foz fluvial.

o Delta de maré vazante: trata-se de um alto fundo de barras arenosas,

formadas pelo mecanismo de captura do transporte litorâneo pelo efeito de “molhe hidráulico” e difusão de correntes exercido pela descarga da embocadura.

o Delta de maré enchente: trata-se de um alto fundo arenoso produzido

pela captura do transporte litorâneo pelas correntes de enchente.

o Zona de turbidez máxima: trata-se da região com máxima concentração

de sedimentos em suspensão devido à floculação dos sedimentos finos (argila e silte), situando-se aproximadamente no entorno de salinidades de 4 a 8 g/l, isto é dependendo da maré e da vazão de água doce.

(38)

Hidráulica estuarina



Caracterização das zonas estuarinas

 Camada limite costeira: águas estuarinas sujeitas a correntes de arrebentação e correntes de maré alternativas com pouca mistura de águas oceânicas, apresentando turbidez de ordem igual ou superior a 100 ppm, sendo a sua porção mais avançada no mar denominada de pluma, e separada da zona ao largo, aonde a turbidez é mínima, por uma frente costeira, cujo afastamento da costa (de 1 a 20 km) é função da maré, vazão de água doce e regime de ventos.

(39)

Hidráulica estuarina

(40)

Hidráulica estuarina

 Classificação das embocaduras

Deltas

Delta estuarino Estuário

Laguna estuarina Laguna

Predomínio de transporte marítimo – formações arenosas

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Hidráulica estuarina



Deltas: Trata-se de uma acumulação costeira de

sedimentos fluviais, que se estende tanto acima como

abaixo do nível do mar próximo à desembocadura fluvial

(42)

Hidráulica estuarina



Lagunas: corpo d’água junto a costa muito plana,

separado do largo por um cordão de areia, muitas vezes

uma ilha barreira, com variável número de aberturas.

Laguna Cananéia – Iguape (SP)

Barra de Iguape (SP)

(43)

Hidráulica estuarina



Intrusão salina: Entrada de água salgada nas

embocaduras marítimas



Classificação:

o

Estuário em cunha salina ou estratificado

o

Estuário parcialmente misturado ou parcialmente

estratificado

(44)



Intrusão salina:



Estuário em cunha salina

o Baixa energia da maré

o Altamente estratificado formando-se

uma acentuada halóclina

o Brusca interface entre as duas camadas

(45)



Intrusão salina:



Estuário bem misturado

o Típico comportamento de lagunas

costeiras e de estuários largos, rasos, de forma afunilada e com marés de grande altura.

o Linhas isohalinas praticamente

verticais.

(46)



Classificação de Estabilidade de Embocaduras



Índice de Per Bruum

Hidráulica estuarina

Tot

M



Prisma de maré

Transporte de sedimentos litorâneo global

 > 150: condições relativamente boas, com pequena barra e bom carreamento – profundidades de 6 a 9 m

 100< < 150: condições menos satisfatórias e a formação da barra marítima torna-se mais pronunciada – profundidades de 3 a 6 m

 50 < < 100: a barra de entrada torna-se grande, mas existe usualmente um canal atravessando-a – profundidades de 2 a 3 m

 20 < < 50: piores situações para a navegação. Embocaduras típicas de transpasse de barra. As ondas arrebentam sobre a barra durante as tempestades, mantém-se a embocadura pelas cheias sazonais oriundas das precipitações sobre a laguna. – profundidades de 1 a 2 m

 < 20: trata-se de embocaduras temporárias, que podem inclusive se fechar – profundidades inferiores a 1 m

Tot M  Tot M  Tot M  Tot M  Tot M 