Padrões de circulação e transporte de derivadores simulados nos ambientes da Lagoa Mirim e pluma da Lagoa dos Patos

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Silva, Douglas Vieira da
• Orientador(a): Marques, Wiliam Correa
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Circulação; Pluma da Lagoa dos Patos; Lagoa Mirim; Plumas; Modelagem Numé-rica; Derivadores Simulados; TELEMAC-3D; TELEMAC-2D; Circulation; Patos Lagoon Coastal Plume; Mirim Lagoon; Plumes; Numerical mo-deling
• Link de acesso: http://repositorio.furg.br/handle/1/9990

Esta dissertação apresenta estudos sobre o padrão de circulação e transporte dos ambientes da La-goa Mirim e sobre a Pluma da Lagoa dos Patos, baseando-se em uma perspectiva Lagrangeana a partir de simulações hidrodinâmicas. Um módulo de derivadores simulados é usado para obter estimativas da escala de tempo de transito da água da Lagoa Mirim e para obter estimativas do espalhamento radial da Pluma da Lagoa dos Patos. A Lagoa Mirim é um laguna estrangulada que se conecta à Lagoa dos Patos através do Canal de São Gonçalo, não estando sujeita à influência direta do mar. A Lagoa Mirim é um reservatório natural importante para o abastecimento urbano, para atividades de agricultura e navegação. Três ex-perimentos numéricos 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 no interior da laguna. A partir do padrão de transporte de derivadores simulados, foram feitas estimativas mensais do tempo de residência de forma regionalizada. Os três experimentos numéricos identifica-ram a descarga dos rios como a principal forçante a controlar a distribuição e variabilidade do tempo de residência. Foi verificado que o vento atua de forma secundária, podendo aumentar ou diminuir o tempo de residência dependendo de sua intensidade e direção. O tempo de residência médio de toda a laguna foi em torno de 180 dias, mas os setores da Lagoa Mirim apresentam diferenças espaciais da ordem de 100 dias conforme a distância da entrada do Canal de São Gonçalo. A variabilidade das condições 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 a períodos de estagnação em função do efeito de constrição da descarga fluvial. Enquanto o setor norte apresentou 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 por poluentes devido ao seu maior grau de estagnação. A Pluma da Lagoa dos Patos é uma pluma de pequena escala cuja dinâmica da sua descarga é controlada fortemente pela descarga dos rios e pelo vento. De forma que a excursão dessa pluma sobre o ambiente de plataforma interna é caracterizada por uma variabilidade alta. Simulações hi-drodinâmicas não-hidrostáticas tri-dimensionais (TELEMAC-3D) e um módulo Lagrangeano foram usados para estimar o espalhamento radial da Pluma da Lagoa dos Patos, considerando diferentes condições de descarga anual dos rios, a partir de um cenário de alta e baixa descarga. O contraste entre as duas simulações de alta e baixa descarga foi caracterizado por oito parâmetros de escala. No cenário de alta descarga o comprimento e espessura vertical da pluma são aumentados, alterando o equilíbrio 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 partir da trajetória dos derivadores simulados, foram relativamente maiores quando comparados com o ce-nário de baixa descarga. Para ambos os cenários, o espalhamento paralelo foi sempre maior do que o espalhamento perpendicular à costa, pois as correntes costeiras ao defletir a pluma tendem a restringir o transporte normal à plataforma. Valores típicos observados para o espalhamento paralelo foram entre 10 e 18, valores normalizados referentes ao comprimento inicial da pluma. Dessa forma, em condições similares de vento, a descarga dos rios mostra-se capaz de afetar a forma e intensidade com qual o material transportado pela pluma se espalha sobre o ambiente costeiro e plataforma interna.