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Título: Transporte longitudinal de sedimento na zona costeira de Natal/RN
Título(s) alternativo(s): Longitudinal sediment transport of the coastal zone of Natal/RN
Autor(es): Araújo, David Jefferson Cardoso
Palavras-chave: Ambiente costeiro;Transporte sedimentar;Modelagem numérica
Data do documento: 22-Jun-2015
Editor: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citação: ARAÚJO, David Jefferson Cardoso. Transporte longitudinal de sedimento na zona costeira de Natal/RN. 2015. 133f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Sanitária) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2015.
Resumo: The longshore sediment transport (LST) is determinant for the occurrence of morphological changes in coastal environments. Understanding their movement mechanisms and transport is an essential source of information for the project design and coastal management plans. This study aims to characterize, initially, the active hydrodynamic circulation in the study area, comprised of four beach sectors from the south coast of Natal, assessing the average annual LST obtained through three proven equations (CERC, Kamphuis and Bayram et al.), defining the best formulation for the study area in question, and analyze the seasonal variability and the decadal transport evolution. The coastal area selected for this work constitutes one of the main tourist corridors in the city, but has suffered serious damage resulting from associated effects of hydrodynamic forcings and their disorderly occupation. As a tool was used the Coastal Modelling System of Brazil (SMC-Brazil), which presents integrated a series of numerical models and a database, properly calibrated and validated for use in developing projects along the Brazilian coastline. The LST rates were obtained for 15 beach profiles distributed throughout the study area. Their extensions take into account the depth of closure calculated by Harllermeier equation, and regarding the physical properties of the sediment, typical values of sandy beaches were adopted, except for the average diameter, which was calculated through an optimization algorithm based on equilibrium profile formulation proposed by Dean. Overall, the results showed an intensification of hydrodynamic forcings under extreme sea wave conditions, especially along the headlands exist in the region. Among the analyzed equations, Bayram et al. was the most suitable for this type of application, with a predominant transport in the south-north direction and the highest rates within the order of 700.000 m3 /year to 2.000.000 m3 /year. The seasonal analysis also indicated a longitudinal transport predominance in the south to north, with the highest rates associated with the fall and winter seasons. In these periods are observed erosive beach states, which indicate a direct relationship between the sediment dynamics and the occurrence of more energetic sea states. Regarding the decadal evolution of transportation, it was found a decrease in transport rate from the 50’s to the 70’s, followed by an increase until the 2000’s, coinciding with the beginning of urbanization process in some stretches of the studied coastline.
metadata.dc.description.resumo: O transporte longitudinal de sedimento (TLS) é fator condicionante para ocorrência de mudanças morfológicas em ambientes costeiros. Compreender seus mecanismos de movimento e transporte representa uma fonte de informação essencial para elaboração de projetos e planos de gerenciamento costeiro. Este estudo tem como propostas caracterizar, inicialmente, a circulação hidrodinâmica atuante na região de estudo, compreendida por quatro setores praiais do litoral sul de Natal, e a partir dai avaliar o TLS médio anual obtido por meio de três reconhecidas equações (CERC, Kamphuis e Bayram et al.), definir qual formulação melhor se aplica a área de estudo em questão, e analisar a variabilidade sazonal, bem como a evolução decadal do transporte. A região costeira selecionada para esse trabalho constitui-se como um dos principais corredores turísticos da cidade, porém vem sofrendo sérios agravos decorrentes dos efeitos associados entre agentes hidrodinâmicos e sua ocupação desordenada. Como ferramenta foi utilizado o Sistema de Modelagem Costeira do Brasil (SMC-Brasil), no qual se apresenta integrado uma série de modelos numéricos e uma base de dados devidamente calibrados e validados para serem utilizados na elaboração de projetos ao longo da zona costeira brasileira. As taxas de TLS foram obtidas para 15 perfis praiais distribuídos ao longo da área de estudo. Suas extensões levaram em consideração a profundidade de fechamento calculada pela equação de Harllermeier, e a adoção de propriedades físicas do sedimento típicos de praias arenosas, com exceção do diâmetro médio dos grãos, o qual foi calculado por meio de um algoritmo de otimização baseado na formulação de perfil de equilíbrio proposta por Dean. De forma geral, os resultados mostraram uma intensificação dos agentes hidrodinâmicos sob condições de agitação marítima extremas, principalmente junto aos promontórios existentes na região. Dentre as equações analisadas, Bayram et al. foi definida como a mais adequada, com predominância de transporte no sentido sul-norte e as maiores taxas da ordem de 700.000 m3 /ano a 2.000.000 m3 /ano. A análise sazonal também indicou um predomínio de transporte longitudinal no sentido sul-norte, com as maiores taxas associadas às estações de outono e inverno. Nesses períodos se observam estados erosivos de praia, o que indica, portanto, uma relação direta entre a dinâmica sedimentar e a ocorrência de estados de mar mais energéticos. No que tange à evolução decadal do transporte, foi constatada uma diminuição da taxa de transporte da década de 50 a década de 70, seguida de um aumento até a década de 2000, que coincide com o inicio do processo de urbanização de alguns trechos do litoral contemplados.
URI: http://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/20165
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