Morfodinâmica da embocadura do Arroio Carahá. Lagoa dos Patos, São Lourenço do Sul - RS
Autor: Natalia Lemke (Currículo Lattes)
Resumo
Este trabalho apresenta o propósito de investigar os processos costeiros que envolvem o fechamento da foz do Arroio Carahá, situado em São Lourenço do Sul, na margem oeste da Lagoa dos Patos, bem como propor uma obra de fixação da barra que permita a navegabilidade de pequenas embarcações e, assim, avaliar a influência desta estrutura sobre as praias adjacentes. Para tal, inicialmente foi realizado um estudo sobre a evolução da linha de costa através da análise de aerofotografias e imagens de satélite georreferenciadas, referentes aos anos de 1953, 1977 e 2010. Constatou-se a ocorrência de um acentuado processo de retração na margem ao norte da foz do Arroio Carahá, atingindo 1,4 m/ano, assim como a ocorrência de avanço na margem ao sul da foz, com taxa média de 0,18 m/ano. Após, realizou-se o levantamento de vários dados oceanográficos referentes à região que engloba a Lagoa dos Patos, assim como ao específico local de estudo, São Lourenço do Sul. Através das análises de dados de ventos medidos na estação da Praticagem da Barra do Rio Grande, determinou-se o ano representativo (2008) de uma série temporal maior (2004 a 2010). A correlação linear entre dados de ventos da Praticagem e dados de ventos do modelo de reanálise europeu ECMWF mostrou que não há significativa variação espacial do vento sobre a extensa área da Lagoa dos Patos. Parâmetros de ondas (Hs, Tp e Dir) foram adquiridos através do ondógrafo fundeado na Lagoa dos Patos durante o período de 22/01/2015 a 01/07/2015, à aproximadamente 14 km de São Lourenço do Sul. Os valores médios de Hs, Tp e Dir obtidos no verão foram de 0,51 m, 3,2 s e 119º, respectivamente; e no outono foram de 0,36 m, 2,7 s e 137º, concomitantemente. Durante todo período de operação do ondógrafo, ondas mais frequentes ocorreram de leste, com períodos de pico curtos (entre 2 e 3,5 s) e pequenos valores de alturas significativas (até 0,6 m). As séries temporais adquiridas pelo ondógrafo, referentes a março de 2015, auxiliaram no processo de calibração do SWAN, modelo de geração e propagação de ondas que foi aplicado à Lagoa dos Patos. A comparação entre dados modelados e dados medidos resultou em valores de inclinação quadrática média ( ) iguais a 0,89, 0,78 e 0,83, respectivamente, para Hs, Tp e Dir. De um modo geral, o modelo apresentou um bom desempenho, mas com a tendência de subestimar os valores medidos pelo ondógrafo. No entanto, eliminou-se esta tendenciosidade ao se multiplicar os resultados do SWAN pelos fatores de ajuste calculados, os quais são: 1,14, 1,36 e 1,39, concomitantemente, para Hs, Tp e Dir. Após, com séries temporais de vazões do Complexo Guaíba e Rio Camaquã do ano de 2008, com a vazão média do Canal São Gonçalo e com dados de ventos da Praticagem do ano de 2008, realizou-se a simulação do modelo hidrodinâmico da Lagoa dos Patos. A comparação entre dados de variações de níveis dágua medidos no linígrafo de São Lourenço do Sul e os correspondentes dados gerados pela modelagem no mesmo local, mostrou um desempenho satisfatório do modelo, visto que o valor da inclinação quadrática média ( ) é de 0,68. Com o modelo SWAN devidamente calibrado, simulou-se a geração e a propagação de ondas na Lagoa dos Patos para todo ano de 2008 (ano representativo de ventos), registrando parâmetros de ondas (Hs, Tp e Dir) no contorno da grade numérica local (São Lourenço do Sul), os quais foram corrigidos com os respectivos fatores de ajuste. Selecionaram-se 36 cenários (ondas com correspondentes ventos) representativos para atuarem como forçantes do modelo morfológico local. Os 36 casos de ondas selecionados mostraram-se característicos de ambientes de baixa energia, com valores de Hs entre 0,16 e 1,03 m, e de Tp entre 2,05 e 4,54 s. Com a batimetria detalhada da enseada e com o valor médio do D50 das amostras sedimentares coletadas na região, realizou-se a simulação dos 36 cenários representativos no modelo morfológico local. Verificou-se a ocorrência de correntes bidirecionais (SW e NE) com intensidades entre 0,011 m/s e 0,184 m/s. Na margem ao norte da foz, as correntes geradas apresentaram direção para SW em todos os cenários simulados. No entanto, na margem ao sul da foz, surgiram correntes para SW, quando as ondas incidiram com ângulos entre 30º e 150º; e ocorreram correntes com direção oposta (NE) com a incidência de ondas entre os ângulos de 150º e 210º. Constatou-se a formação de uma zona de convergência na foz do Arroio Carahá a partir do encontro das correntes NE da margem sul com as correntes SW da margem norte. As taxas médias de transporte sedimentar obtidas ao longo de três perfis analisados (ao norte da foz, na foz e ao sul da foz) foram de 9 m3/ano/m, 7,3 m3/ano/m e 6,7 m3/ano/m, respectivamente, com sentido de NE para SW. Embora estas taxas apresentem pequenos valores, foram suficientes para realizar o processo de fechamento da foz com a formação da barra arenosa. As condições de baixa energia do ambiente e a vazão do Arroio Carahá, pouco significativa, não permitem remobilizar os sedimentos depositados na foz. Portanto, como a barra arenosa está constantemente formada na foz do Arroio Carahá, as pequenas embarcações apenas navegam pelo canal em condições de cheia da Lagoa dos Patos, quando o seu nível está alto.Por fim, realizou-se a simulação do modelo morfológico por um período de 5 anos, com a implementação de dois molhes perpendiculares à linha de costa e aprofundamento do canal de 1,6 metros. As taxas médias de transporte de sedimentos diminuíram consideravelmente, atingindo valores de 0,45 m3/ano/m e 1,4 m3/ano/m, respectivamente, nos perfis norte e sul. Devido à presença de correntes bidirecionais houve deposição de sedimentos em ambas as margens adjacentes às estruturas, de forma a aumentar a largura das praias nestas regiões. Através da modelagem, constatou-se que a obra é viável, visto que com o comprimento de 400 metros os molhes atingem a profundidade de 1,6 metros na Lagoa dos Patos, onde não há remobilização dos sedimentos (para os casos simulados, com o valor médio do D50).