Visão da DHN sobre a representatividade da lama fluida nas cartas náuticas

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1 Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN) Centro de Hidrografia da Marinha (CHM) Divisão de Levantamentos Seção de Batimetria Visão da DHN sobre a representatividade da lama fluida nas cartas náuticas CC Douglas Luiz da Silva Pereira Seminário USP-CONAPRA (Acessos Náuticos) 08/NOV/2017

2 A DHN, na qualidade de Estado Membro e fundador da Organização Hidrográfica Internacional (OHI), segue rigorosos padrões estabelecidos por aquela instituição no que se refere a: Coleta de dados (Levantamentos Hidrográficos) Representação desses dados na carta náutica

3 Lama fluida intimamente relacionada à Medição de profundidades Como se medem as profundidades? Frequência Alta (acima de 200 khz) Penetração no substrato marinho Acurácia Resolução Ecobatímetros Frequência Intermediária (entre 50 a 200 khz) Frequência Baixa (entre 12 a 50 khz)

4 Como se medem as profundidades? Superfície do mar Água Prof min Prof max Interface água-fundo Rigorosos critérios de acurácia da OHI Fundo consolidado

5 Como se medem as profundidades? Superfície do mar Água Interface água-fundo Fundo consolidado Profundidade Profundidade Eco Eco Baixa Alta Freq. Freq. Profundidade Eco Baixa Freq.

6 Como se medem as profundidades? Superfície do mar Interface água-fundo Água Portanto, a fim de garantir a acurácia requerida pela OHI, a DHN, em águas rasas, utiliza ecobatímetros de alta frequência na medição da profundidade Profundidade Eco Alta Freq. Fundo consolidado

7 Como se medem as profundidades? Se os ecobatímetros de alta frequência permitem medir o fundo com maior acurácia, então por que razão se usam ecobatímetros de baixa frequência? Portanto, a fim de garantir a acurácia requerida pela OHI, a DHN, em águas rasas, utiliza ecobatímetros de alta frequência na medição da profundidade Frequência Alta (acima de 200 khz) Acurácia Alcance Ecobatímetros Frequência Intermediária (entre 50 a 200 khz) Frequência Baixa (entre 12 a 50 khz)

8 Como se medem as profundidades? Portanto, a fim de garantir a acurácia requerida pela OHI, a DHN, em águas rasas, utiliza ecobatímetros de alta frequência na medição da profundidade Ecobatímetros Frequência Alta (acima de 200 khz) Frequência Intermediária (entre 50 a 200 khz) Frequência Baixa (entre 12 a 50 khz) Prof. < 100 m Prof. < 1500 m Prof. > 1500 m

9 from Hughes Clarke, 2013 Além de possuir maior acurácia, ecobatímetros de alta frequência estão associados a uma melhor... RESOLUÇÃO 300 khz 400 khz

10 O que ocorre quando há uma camada de lama sobre o fundo consolidado? Superfície do mar Água Interface água-lama fluida Interface lama fluida-lama plástica Interface água-fundo Lama fluida NAVEGÁVEL Lama não fluida (plástica) NÃO NAVEGÁVEL Camada de lama Densidade Fundo consolidado

11 O que ocorre quando há uma camada de lama sobre o fundo consolidado? Superfície do mar Água Interface água-lama fluida Interface lama fluida-lama plástica Interface água-fundo Lama fluida NAVEGÁVEL Lama não fluida (plástica) NÃO NAVEGÁVEL Transição reológica (densidade crítica) Fundo consolidado

12 O que ocorre quando há uma camada de lama sobre o fundo consolidado? PROFUNDIDADE NÁUTICA A profundidade em que as características físicas do fundo atingem um limite crítico a partir do qual qualquer contato com a quilha de um navio causa avarias ou efeitos inaceitáveis nas condições de governo e manobrabilidade do navio.

13 O que ocorre quando há uma camada de lama sobre o fundo consolidado? Superfície do mar Água Interface água-lama fluida Interface lama fluida-lama plástica Interface água-fundo Lama fluida NAVEGÁVEL Lama não fluida (plástica) NÃO NAVEGÁVEL PROFUNDIDADE NÁUTICA Fundo consolidado

14 O que ocorre quando há uma camada de lama sobre o fundo consolidado? Superfície do mar Interface água-lama fluida Interface lama fluida-lama plástica Interface água-fundo Água Lama fluida NAVEGÁVEL Lama não fluida (plástica) NÃO NAVEGÁVEL Fundo consolidado NÃO HÁ CORRELAÇÃO ÚNICA E UNIVERSAL ENTRE: - Frequência do ecobatímetro; e - Profundidade náutica (CADA CASO É UM CASO) Profundidade Eco Baixa Freq. Profundidade Eco Baixa Freq. Profundidade Eco Baixa Freq. Profundidade Eco Alta Freq. PROFUNDIDADE NÁUTICA

15 Entretanto, de fato, o uso de ecobatímetros monofeixe de dupla frequência (alta e baixa) operando simultaneamente é um indicador QUALITATIVO da presença de sedimentos lamosos, porém não QUANTITATIVO (em termos de espessura da camada de lama fluida navegável)... Não se pode afirmar categoricamente! São necessários estudos reológicos que determinem a densidade crítica da lama (que varia no tempo e no espaço) e a correlação desta com a frequência do ecobatímetro (neste exemplo, 33 khz) Essa camada é a lama fluida navegável??? from

16 Ecobatímetros monofeixe de dupla frequência operando simultaneamente indicam a presença de sedimentos lamosos... Porém... Para o mapeamento de águas rasas críticas à navegação (áreas portuárias, etc), a OHI determina a cobertura total do fundo, o que requer o uso de ecobatímetros multifeixe... E... Ecobatímetros multifeixe NÃO operam simultaneamente em dupla frequência... O que dificulta a detecção de camadas de sedimentos lamosos com esses equipamentos...

17 Para que seja detectada uma camada de sedimentos lamosos por meio do uso de ecobatímetros multifeixe, faz-se necessária a instalação de 2 multifeixes, o que implica em: - Custos elevados (o custo X benefício compensa?); e - Inviabilidade de instalação de multifeixe de baixa frequência em embarcações pequenas (usadas em sondagens de águas rasas), devido ao elevado peso e dimensões.

18 Enfim... a fim de garantir - a acurácia requerida pela OHI, e - uma alta resolução no mapeamento do fundo (para detecção de pequenas feições) a DHN, em águas rasas críticas à navegação, e independente do tipo de fundo, utiliza ecobatímetros multifeixe de alta frequência. Havendo lama fluida, tal camada não é detectada nem representada na carta náutica...

19 Tal procedimento: - Segue os padrões estabelecidos nas publicações normativas da OHI, as quais não normatizam, nem sequer citam, a determinação de profundidades em fundos com camadas de lama fluida; e - Está alinhado com os procedimentos adotados pelos principais Serviços Hidrográficos dos Estados Membros da OHI.

20 Considerações finais Assim como os ecobatímetros utilizados nos Levantamentos Hidrográficos em águas rasas, os ecobatímetros de navegação também são de alta frequência, o que facilita o uso da carta náutica e evita erros de navegação. Efeitos da lama fluida na manobrabilidade e controlabilidade do navio. Lama fluida é dinâmica...varia: Geograficamente (de local para local); e Temporalmente (ao longo do tempo no mesmo local). Demanda, portanto, monitoramento contínuo.

21 Considerações finais Navegação em lama fluida investigação das camadas de subfundo (rochas, pedras, etc). DHN reconhece a possibilidade da navegação em lama fluida, porém... entende que sua representação na carta náutica como parte da profundidade cartografada NÃO se coaduna com o contido nas publicações normativas da OHI, além de considerá-la inviável, uma vez que a camada de lama fluida varia no tempo e no espaço. DHN entende que a camada de lama fluida navegável compõe os parâmetros operacionais do porto e, portanto, pode ser usada para cálculo da folga abaixo da quilha (UKC Under Keel Clearance), desde que seja criteriosamente definida.

22 Entretanto... LEI Nº , DE 5 DE JUNHO DE 2013 (LEI DOS PORTOS) Art. 18. Dentro dos limites da área do porto organizado, compete à administração do porto: I - sob coordenação da autoridade marítima: ( ) d) estabelecer e divulgar o calado máximo de operação dos navios, em função dos levantamentos batimétricos efetuados sob sua responsabilidade; e ( )

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