Visão da DHN sobre a representatividade da lama fluida nas cartas náuticas

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Seminário USP-CONAPRA (Acessos Náuticos)

Visão da DHN sobre a representatividade

da lama fluida nas cartas náuticas

CC Douglas Luiz da Silva Pereira

08/NOV/2017

Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN) Centro de Hidrografia da Marinha (CHM)

Divisão de Levantamentos Seção de Batimetria

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A DHN, na qualidade de Estado Membro e fundador da Organização Hidrográfica Internacional (OHI), segue rigorosos padrões estabelecidos por aquela instituição no que se refere a:

Coleta de dados

(Levantamentos Hidrográficos)

Representação desses dados na carta náutica

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Lama fluida

Como se medem as profundidades?

Ecobatímetros Medição de profundidades intimamente relacionada à Frequência Alta (acima de 200 kHz) Frequência Intermediária (entre 50 a 200 kHz) Frequência Baixa (entre 12 a 50 kHz) Penetração no substrato

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Como se medem as profundidades?

Água

Fundo consolidado

Superfície do mar

Interface água-fundo Rigorosos

critérios de acurácia da OHI Prof_min

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Profundidade Eco Baixa Freq.

Água

Superfície do mar

Interface água-fundo Profundidade

Eco Alta Freq.

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Água

Superfície do mar

Interface água-fundo Profundidade

Eco Alta Freq.

Portanto, a fim de

garantir a acurácia requerida pela OHI, a

DHN, em águas rasas, utiliza ecobatímetros de

alta frequência na medição da profundidade

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Se os ecobatímetros de alta frequência permitem medir o fundo com maior acurácia, então por que razão se usam

ecobatímetros de baixa frequência?

Como se medem as profundidades?

Acurácia Alcance

DHN, em águas rasas, utiliza ecobatímetros de alta frequência na medição da profundidade Frequência Alta (acima de 200 kHz) Frequência Baixa (entre 12 a 50 kHz)

Ecobatímetros Frequência Intermediária (entre 50 a 200 kHz)

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Frequência Alta (acima de 200 kHz)

Frequência Baixa (entre 12 a 50 kHz)

Ecobatímetros Frequência Intermediária (entre 50 a 200 kHz)

Como se medem as profundidades?

Prof. < 100 m Prof. < 1500 m Prof. > 1500 m

DHN, em águas rasas, utiliza ecobatímetros de

alta frequência na medição da profundidade

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Além de possuir

maior acurácia,

ecobatímetros de

alta frequência estão

associados a uma

melhor...

RESOLUÇÃO

300 kHz

400 kHz

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Água

Superfície do mar

Interface água-fundo

O que ocorre quando há uma camada de lama sobre o

fundo consolidado?

Lama não fluida (plástica)

NÃO NAVEGÁVEL

Lama fluida

NAVEGÁVEL

Interface

lama fluida-lama plástica

Interface água-lama fluida

Camada de lama

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Água

Superfície do mar

O que ocorre quando há uma camada de lama sobre o

fundo consolidado?

NÃO NAVEGÁVEL

Lama fluida

NAVEGÁVEL

Interface

Transição reológica

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O que ocorre quando há uma camada de lama sobre o

fundo consolidado?

PROFUNDIDADE NÁUTICA

A profundidade em que as

características físicas do fundo

atingem um

limite crítico

a

partir do qual qualquer contato

com a quilha de um navio causa

avarias ou efeitos inaceitáveis

nas condições de governo e

manobrabilidade do navio.

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Água

Superfície do mar

O que ocorre quando há uma camada de lama sobre o

fundo consolidado?

NÃO NAVEGÁVEL

Lama fluida

NAVEGÁVEL

Interface

PROFUNDIDADE NÁUTICA

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Água

Superfície do mar

Profundidade Eco Alta Freq.

O que ocorre quando há uma camada de lama sobre o

fundo consolidado?

NÃO NAVEGÁVEL

Lama fluida

NAVEGÁVEL

Interface

PROFUNDIDADE NÁUTICA

NÃO HÁ CORRELAÇÃO ÚNICA E UNIVERSAL ENTRE:

- Frequência do

ecobatímetro; e

- Profundidade náutica

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Entretanto, de fato, o uso de ecobatímetros monofeixe de dupla frequência (alta e baixa) operando simultaneamente é um indicador

QUALITATIVO da presença de sedimentos lamosos, porém não

QUANTITATIVO (em termos de espessura da camada de lama fluida

navegável)...

from http://www.ceehydrosystems.com/products/single-beam-echo-sounders/cee-echo/ Essa camada é a lama

fluida navegável??? Não se pode afirmar categoricamente!

São necessários estudos reológicos que determinem a densidade crítica da lama (que varia no tempo e no espaço) e a correlação desta com a frequência do ecobatímetro (neste exemplo, 33 kHz)

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Ecobatímetros monofeixe de dupla frequência operando simultaneamente indicam a presença de sedimentos lamosos...

Porém...

Para o mapeamento de águas rasas críticas à navegação (áreas portuárias, etc), a OHI determina a cobertura total do fundo, o que

requer o uso de ecobatímetros multifeixe... E...

Ecobatímetros multifeixe NÃO operam simultaneamente em dupla frequência...

O que dificulta a detecção de camadas de sedimentos lamosos com esses equipamentos...

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Para que seja detectada uma camada de sedimentos

lamosos por meio do uso de ecobatímetros

multifeixe, faz-se necessária a

instalação de 2

multifeixes

, o que implica em:

- Custos elevados (o custo X benefício compensa?);

e

- Inviabilidade de instalação de multifeixe de baixa

frequência em embarcações pequenas (usadas em

sondagens de águas rasas), devido ao elevado

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Enfim...

a fim de garantir

- a acurácia requerida pela OHI, e

- uma alta resolução no mapeamento do fundo (para detecção de pequenas feições)

a DHN, em águas rasas críticas à navegação, e independente do

tipo de fundo, utiliza ecobatímetros multifeixe de alta frequência.

Havendo lama fluida, tal

camada não é detectada

nem representada na carta

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Tal procedimento:

- Segue os padrões estabelecidos nas

publicações normativas da OHI

, as quais não

normatizam, nem sequer citam, a

determinação de profundidades em fundos

com camadas de lama fluida; e

- Está alinhado com os procedimentos adotados

pelos principais

Serviços Hidrográficos dos

Estados Membros da OHI.

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Considerações finais

Assim como os ecobatímetros utilizados nos Levantamentos Hidrográficos em águas rasas, os ecobatímetros de navegação também são de alta frequência, o que facilita o uso da carta náutica e evita erros de navegação.

Efeitos da lama fluida na manobrabilidade e controlabilidade do navio.

Lama fluida é dinâmica...varia:

 Geograficamente (de local para local); e

 Temporalmente (ao longo do tempo no mesmo local).

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Considerações finais

Navegação em lama fluida  investigação das camadas de subfundo (rochas, pedras, etc).

DHN reconhece a possibilidade da navegação em lama fluida, porém...

entende que sua representação na carta náutica como parte da profundidade cartografada NÃO se coaduna com o contido nas publicações normativas da OHI, além de considerá-la

inviável, uma vez que a camada de lama fluida varia no tempo e no espaço.

DHN entende que a camada de lama fluida navegável compõe os parâmetros operacionais do porto e, portanto, pode ser usada para cálculo da folga abaixo da quilha (UKC – Under Keel

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Entretanto...

LEI Nº 12.815, DE 5 DE JUNHO DE 2013 (

LEI DOS PORTOS

)

Art. 18. Dentro dos limites da área do porto organizado,

compete à administração do porto

:

I -

sob coordenação da autoridade marítima

:

(…)

d)

estabelecer e divulgar o calado máximo de operação dos

navios

, em função dos levantamentos batimétricos

efetuados sob sua responsabilidade; e

(…)

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from http://www.dotocean.eu/en/applications/ports_authorities

Visão da DHN sobre a representatividade da lama

fluida nas cartas náuticas

CC Douglas Luiz da Silva Pereira douglas.luiz@marinha.mil.br doug_luiz@hotmail.com