Padrões de circulação e transporte de derivadores simulados nos ambientes da Lagoa Mirim e pluma da Lagoa dos Patos
Autor: Douglas Vieira da Silva (Currículo Lattes)
Resumo
Esta dissertação apresenta estudos sobre o padrão de circulação e transporte dos ambientes da LagoaMirim e sobre a Pluma da Lagoa dos Patos, baseando-se em uma perspectiva Lagrangeana a partirde simulações hidrodinâmicas. Um módulo de derivadores simulados é usado para obter estimativasda escala de tempo de transito da água da Lagoa Mirim e para obter estimativas do espalhamentoradial da Pluma da Lagoa dos Patos.A Lagoa Mirim é um laguna estrangulada que se conecta à Lagoa dos Patos através do Canalde São Gonçalo, não estando sujeita à influência direta do mar. A Lagoa Mirim é um reservatórionatural importante para o abastecimento urbano, para atividades de agricultura e navegação. Três experimentosnuméricos usando um modelo bi-dimensional (TELEMAC-2D) com três anos de duração,avaliaram a ação combinada e individual do vento e da descarga rios sobre os padrões de transporte nointerior da laguna. A partir do padrão de transporte de derivadores simulados, foram feitas estimativasmensais do tempo de residência de forma regionalizada. Os três experimentos numéricos identificarama descarga dos rios como a principal forçante a controlar a distribuição e variabilidade do tempode residência. Foi verificado que o vento atua de forma secundária, podendo aumentar ou diminuir otempo de residência dependendo de sua intensidade e direção. O tempo de residência médio de todaa laguna foi em torno de 180 dias, mas os setores da Lagoa Mirim apresentam diferenças espaciaisda ordem de 100 dias conforme a distância da entrada do Canal de São Gonçalo. A variabilidade dascondições de circulação também causam variações temporais de até 100 dias em uma mesma região.O setor sul da Lagoa Mirim apresentou um tempo de residência superior à 250 dias, estando sujeito aperíodos de estagnação em função do efeito de constrição da descarga fluvial. Enquanto o setor norteapresentou valores menores que 100 dias, não sendo afetando pelos efeitos de constrição dos rios.Dessa forma o setor sul da Lagoa Mirim se apresenta como o mais vulnerável a ser impactado porpoluentes devido ao seu maior grau de estagnação.A Pluma da Lagoa dos Patos é uma pluma de pequena escala cuja dinâmica da sua descarga écontrolada fortemente pela descarga dos rios e pelo vento. De forma que a excursão dessa plumasobre o ambiente de plataforma interna é caracterizada por uma variabilidade alta. Simulações hidrodinâmicasnão-hidrostáticas tri-dimensionais (TELEMAC-3D) e um módulo Lagrangeano foramusados para estimar o espalhamento radial da Pluma da Lagoa dos Patos, considerando diferentescondições de descarga anual dos rios, a partir de um cenário de alta e baixa descarga. O contrasteentre as duas simulações de alta e baixa descarga foi caracterizado por oito parâmetros de escala. Nocenário de alta descarga o comprimento e espessura vertical da pluma são aumentados, alterando oequilíbrio entre os processos inerciais e os processos friccionais. Em termos do espalhamento radial,durante o regime de alta descarga o espalhamento paralelo e perpendicular à costa, inferidos a partirda trajetória dos derivadores simulados, foram relativamente maiores quando comparados com o cenáriode baixa descarga. Para ambos os cenários, o espalhamento paralelo foi sempre maior do que oespalhamento perpendicular à costa, pois as correntes costeiras ao defletir a pluma tendem a restringiro transporte normal à plataforma. Valores típicos observados para o espalhamento paralelo foramentre 10 e 18, valores normalizados referentes ao comprimento inicial da pluma. Dessa forma, emcondições similares de vento, a descarga dos rios mostra-se capaz de afetar a forma e intensidade comqual o material transportado pela pluma se espalha sobre o ambiente costeiro e plataforma interna.