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Hidrodinâmica em frequência mareal e submareal do Estuário do Rio Itajaí-Açu, SC.

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Hidrodinâmica em frequência mareal e submareal do Estuário do Rio Itajaí-Açu, SC.

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Título Hidrodinâmica em frequência mareal e submareal do Estuário do Rio Itajaí-Açu, SC.
Autor Truccolo, Eliane Cristina
Orientador Almeida, Luiz Emílio de Sá Brito de
Co-orientador Schettini, Carlos Augusto França
Data 2009
Nível Doutorado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Geociências. Programa de Pós-Graduação em Geociências.
Assunto Geologia marinha
Hidrodinamica
Itajaí-Açu, Rio, Estuário (SC)
Resumo O presente trabalho investiga a hidrodinâmica do estuário do rio Itajaí-Açu em termos do comportamento da co-oscilação da maré astronômica ao longo do sistema e das trocas estuário-plataforma em baixa freqüência. Dados de nível da água foram coletados em intervalos horários, em quatro estações ao longo do estuário, a 1,5, 18, 35 e 55 km de distância a partir da desembocadura, no período de dezembro de 1999 até dezembro de 2000. Dados de velocidade e direção de correntes foram coletados em intervalos horários através de perfiladores de correntes por efeito Doppler (PACD), sendo um fundeado no baixo estuário, a 3,5 km a montante da desembocadura, e um fundeado na plataforma interna, cerca de 4 km defronte da desembocadura. Os PACDs registraram dados entre outubro de 2002 até abril de 2003. Dados horários de velocidade e direção de ventos foram obtidos com uma estação meteorologia em Itajaí. Dados de descarga fluvial em valores diários foram obtidos para o rio Itajaí-Açu junto a Agência Nacional de Águas. Os dados foram analisados através de analise harmônica de marés e transformada de ondeletas contínua. A interação estuário-plataforma foi investigada em freqüência sub-marea (FSubM), sendo calculado um parâmetro de Fluxo de Troca Estuarino (FTE) para quantificar as trocas. Os resultados mostraram que a co-oscilação da maré no estuário é fortemente modulada pela descarga fluvial. Em condições de alta descarga, a propagação da co-oscilação é fortemente friccional, com atenuação dos constituintes de maré. Em condições de baixa descarga a propagação e não-friccional, ocorrendo até a amplificação de alguns constituintes. Perturbações do nível da água produzidas por marés meteorológicas propagam-se para o interior do estuário sem perda de energia. A análise de ondeletas permitiu observar que a amplificação é maior em períodos de sizígia, enquanto que é insignificante durante períodos de quadratura. Foi possível também observar que deformação da co-oscilação responde rapidamente a elevação da descarga. As trocas estuário-plataforma em FSubM são mais intensas em períodos de baixa descarga, dirigidas primeiramente pela circulação gravitacional. Durante eventos de marés meteorológicas o efeito remoto do vento longitudinal à costa induz a elevação do nível costeiro através do mecanismo de Ekman, e uma das implicações disto é a intensificação da circulação gravitacional estuarina e aumento da FTE. Embora o estuário do rio Itajaí-Açu apresente sua dinâmica fortemente forçada pelos períodos de alta descarga fluvial, durante períodos de baixa descarga, que ocorrem durante a maior parte do tempo, as trocas com a plataforma adjacente são afetadas pelos efeitos remotos do vento. O vento local não apresentou papel relevante.
Abstract The present study assessed the hydrodynamics of the Itajaí-Açu river estuary through the investigation of the co-oscillations of the astronomical tide along the system and the investigation of the estuary-shelf exchange at low frequency. Water level data were recorded hourly at four sites along the estuary, at 1.5, 18, 35, and 55 km from the mouth, during the period from December 1999 to December 2000. Current velocity and direction were recorded hourly using acoustic Doppler current profilers (ADCP), moored at the lower estuary, at 3.5 km upstream from the mouth, and at the inner shelf, 4 km offshore in front the mouth. The ADCPs recorded from October 2002 to April 2003. Wind speed and direction were recorded hourly at a meteorological station located at Itajaí. Itajaí-Açu river discharge was obtained with the Brazilian National Water Agency at daily basis. The dataset was analyzed using tidal harmonic analysis and continuous wavelet transform. The estuary-shelf interaction was assessed at subtidal frequency (SubTF), by calculating an Estuarine Exchange Flux (EEF) in order to quantify the exchanges. The results showed that the tidal co-oscillation in the estuary is strongly modulated by river discharge. Under high discharge conditions, the cooscillation is strongly frictional, with attenuation of the tidal contituints. Under low discharge conditions, the propagation is non-frictional, with slightly amplification of some tidal constituents. Sea level perturbations caused by meteorological tides propagates up estuary with no loss of energy. The wavelet analysis allowed to observe that the amplification is higher during spring tide, meawhile is insignificant during neap tides. It was also noticeable that the tidal deformation responds quickly to the increasing of river discharge. The estuary-shelf exchanges at SubTF were intenser at low discharge periods, driven firstly by the gravitational circulation. During meteorological tides events the longshore winds produces the water level rise through the Ekman mechanism, and one implication is the intensification of the gravitational circulation and the EEF. Although the dynamics of the Itajaí-Açu river estuary is strongly forced by events of high river discharge, during the periodos of low river discharge, which lasts for longer times, the exchanges with the inner shelf are affected by remote winds. The local winds play small role in the system.
Tipo Tese
URI http://hdl.handle.net/10183/25535
Arquivos Descrição Formato
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