CENTRAL DE CICLO COMBINADO NA FIGUEIRA DA FOZ

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1 CENTRAL DE CICLO COMBINADO NA FIGUEIRA DA FOZ Modelação matemática e campanhas de medidas de correntes, temperaturas e salinidades Certificação de Qualidade ISO 91:2 Hidromod, Modelação em Engenharia, Lda Taguspark, Núcleo Central, 349, Oeiras Tel: Fax: hidromod@taguspark.pt

2 Ficha de Documentação Classificação: Distribuição Observações Confidencial Cliente N.A. Título Central De Ciclo Combinado na Figueira da Foz. Modelação matemática e campanhas de medidas de correntes, temperaturas e salinidades Palavras Chave Emissário, modelação, correntes, estratificação, campo próximo, campo afastado e análise de dados Title Combined Cycle Power Plant in Figueira da Foz. Numerical modelling and field campaigns of currents, temperature and salinity Keywords Outfall, modelling, currents, stratification, near field, far field and data analysis Resumo Este trabalho descreve com base em medidas de diferentes fontes o padrão de circulação na zona costeira da Figueira da Foz e a variabilidade da estrutura termo-halina. As fontes utilizadas foram campanhas realizadas pelo Instituto Hidrográfico na década de 8 e campanhas realizadas no âmbito deste trabalho pela empresa GeoSub. Estes dados foram correlacionados com dados hidrológicos, meteorológicos e detecção remota. Com base nestes dados foi estruturado um modelo conceptual que visa identificar as principais fontes de variabilidade em termos de correntes e estrutura termo-halina na zona de estudo. A modelação numérica foi utilizada por um lado para testar a eficiência, em termos de diluição no campo próximo, de soluções de descarga propostas pelo projectista. Por outro lado a modelação numérica foi utilizada para estimar o impacte térmico da descarga no campo afastado. Abstract This work describes the circulation and the thermohaline variability in Figueira da Foz coastal area. The data used was gathered in oceanography campaigns made by Instituto Hidrográfico in the eighties and in campaigns made in the framework of this work by the company GeoSub. This data was correlated with hydrologic, meteorological and remote sensing data. Based in all this analysed data, a conceptual model was structured that identify the main sources of variability in the study zone. Numerical modelling was used to test the efficiency of the solution proposed by the outfall designers in the near field. Finally modelling was used also to quantify the impact of the discharge in the far field. Entidade que produziu o documento Hidromod, Modelação em Engenharia, Lda Taguspark, Núcleo Central, 349, Oeiras Tel: Fax: hidromod@taguspark.pt Entidade para quem foi produzido o documento IDOM Destinatário final do documento (se diferente do anterior) IBERINCO Autores Título José Chambel Leitão, Paulo Chambel Leitão Eng. Civil, Doutor Ângela Canas Eng. Ambiente, Mestre Verificação Título Adélio Silva Eng. Civil, Dr. Data de produção Nº de páginas Nº de Referência P253 Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 2 / 81

3 Índice 1 INTRODUÇÃO CARACTERIZAÇÃO DO MEIO RECEPTOR DESCRIÇÃO DOS DADOS ANALISADOS ANÁLISE DOS DADOS METEOROLÓGICOS RIO MONDEGO CARACTERIZAÇÃO DAS CORRENTES DO MEIO RECEPTOR CARACTERIZAÇÃO DA ESTRUTURA TERMO-HALINA DO MEIO RECEPTOR Campanhas disponíveis para a década de Campanha de Setembro de Variabilidade do nível MODELO CONCEPTUAL DISPERSÃO NO CAMPO PRÓXIMO CAMPO AFASTADO INTRODUÇÃO IMPLEMENTAÇÃO DO MODELO HIDRODINÂMICO VALIDAÇÃO DO MODELO HIDRODINÂMICO DISPERSÃO DA PLUMA Condição Inicial da pluma campo próximo Cenários simulados CONCLUSÕES REFERÊNCIAS...14 Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 3 / 81

4 Índice de Figuras FIGURA 1: LOCALIZAÇÃO DE ESTAÇÕES DE MEDIÇÃO E DE LEVANTAMENTO ADCP...12 FIGURA 2: LOCALIZAÇÃO DE LEVANTAMENTO DE CTD REALIZADO EM PREIA- MAR...14 FIGURA 3: LOCALIZAÇÃO DE LEVANTAMENTO DE CTD REALIZADO EM BAIXA-MAR...14 FIGURA 4: FREQUÊNCIA ANUAL (A) E INTENSIDADE MÉDIA ANUAL (B) DO VENTO POR RUMO (º DO NORTE) PARA OS ANOS DE 19, 1984 E 1985 (FONTE NOAA) FIGURA 5: EVOLUÇÃO DO VALOR DAS COMPONENTES OESTE-ESTE E SUL-NORTE NO ANO DE 19 OBTIDA DE REANÁLISES (FONTE NOAA)...14 FIGURA 6: FREQUÊNCIA ANUAL (A) E INTENSIDADE MÉDIA ANUAL (B) DO VENTO POR RUMO (º DO NORTE) PARA O PERÍODO DE 7/9/24 A 7/9/24; DADOS OBTIDOS DO MODELO ATMOSFÉRICO MM FIGURA 7: EVOLUÇÃO DA TEMPERATURA DO AR NO ANO DE 19 OBTIDA DE REANÁLISES (FONTE NOAA)...14 FIGURA 8: EVOLUÇÃO DA TEMPERATURA DO AR NO ANO DE 1984 OBTIDA DE REANÁLISES (FONTE NOAA)...14 FIGURA 9: EVOLUÇÃO DA TEMPERATURA DO AR NO ANO DE 1985 OBTIDA DE REANÁLISES (FONTE NOAA)...14 FIGURA 1: EVOLUÇÃO DA TEMPERATURA DO AR PARA O PERÍODO DE 7/9/24 A 24/9/24 OBTIDA DOS RESULTADOS DO MODELO MM FIGURA 11: DISTRIBUIÇÃO ANUAL DE CAUDAIS NA ESTAÇÃO HIDROMÉTRICA PONTE DE SANTA CLARA COIMBRA, CALCULADA COM BASE NOS ANOS HIDROLÓGICOS DE 1975/1976 A 1979/198, 1981/19 E DE 1983/1984 A 1984/1985 (INAG, 24)...14 FIGURA 12: EVOLUÇÃO ANUAL DO CAUDAL MÉDIO DIÁRIO NA ESTAÇÃO HIDROMÉTRICA DE PONTE DE SANTA CLARA COIMBRA, OBTIDA PARA O ANO HIDROLÓGICO DE 1978/1979 (INAG, 24)...14 FIGURA 13: MÓDULO E DIRECÇÃO DA VELOCIDADE DE CORRENTE MEDIDA NA ESTAÇÃO 1 A 6M (1A) E 14M (1B) E ESTAÇÃO 3 A 6M (2A) E 14M (2B) E MÓDULO E DIRECÇÃO DO VENTO PARA O MESMO PERÍODO (3) (DIRECÇÃO CORRESPONDE À DIRECÇÃO PARA ONDE A CORRENTE/VENTO SE DIRIGE); VALORES DE CORRENTE E VENTO FILTRADOS PARA REMOÇÃO DE SINAL COM PERÍODO INFERIOR A 3H. PROFUNDIDADES EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE...14 FIGURA 14: MÓDULO E DIRECÇÃO DA VELOCIDADE DE CORRENTE MEDIDA NA ESTAÇÃO 2 A 6M (1A) E 12M (1B) E ESTAÇÃO 4 A 6M (2A) E 13M (2B) E MÓDULO E DIRECÇÃO DO VENTO PARA O MESMO PERÍODO (3) (DIRECÇÃO CORRESPONDE À DIRECÇÃO PARA ONDE A CORRENTE/VENTO SE DIRIGE); VALORES DE CORRENTE E VENTO FILTRADOS PARA REMOÇÃO DE SINAL COM PERÍODO INFERIOR A 3H. PROFUNDIDADES EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE...14 FIGURA 15: MÓDULO E DIRECÇÃO DA VELOCIDADE DE CORRENTE MEDIDA NA ESTAÇÃO 5 A 6M (1A) E 11M (1B) E ESTAÇÃO 6 A 6M (2A) E 11M (2B) E MÓDULO E DIRECÇÃO DO VENTO PARA O MESMO PERÍODO (3) (DIRECÇÃO CORRESPONDE À DIRECÇÃO PARA ONDE A CORRENTE/VENTO SE DIRIGE); VALORES DE CORRENTE E VENTO FILTRADOS PARA REMOÇÃO DE SINAL COM PERÍODO INFERIOR A 3H. PROFUNDIDADES EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE...14 FIGURA 16: MÓDULO E DIRECÇÃO DA VELOCIDADE DE CORRENTE MEDIDA NA ESTAÇÃO 7 A 6M (1A) E 11M (1B) E DIRECÇÃO DO VENTO PARA O MESMO PERÍODO (2) (DIRECÇÃO CORRESPONDE À DIRECÇÃO PARA ONDE A CORRENTE/VENTO SE DIRIGE); VALORES DE CORRENTE E VENTO FILTRADOS PARA REMOÇÃO DE SINAL COM PERÍODO INFERIOR A 3H. PROFUNDIDADES EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE FIGURA 17: EVOLUÇÃO DO VALOR DA COMPONENTE SUL-NORTE DO VENTO (1A), COMPONENTE SUL- NORTE DA CORRENTE (1B) E CORRENTE EM FUNÇÃO DO VENTO PARA A COMPONENTE SUL-NORTE (1C) NAS ESTAÇÕES 1 E 3 A 6M; EVOLUÇÃO DO VALOR DA COMPONENTE SUL-NORTE DO VENTO (2A), COMPONENTE SUL-NORTE DA CORRENTE (2B) E CORRENTE EM FUNÇÃO DO VENTO PARA A COMPONENTE SUL-NORTE (2C) NAS ESTAÇÕES 2 E 4 A 6M; OS VALORES DE VENTO E CORRENTE ESTÃO FILTRADOS PARA REMOÇÃO DE SINAIS COM PERÍODO INFERIOR A 3H E TÊM UMA DISCRETIZAÇÃO TEMPORAL DE 6 EM 6H. PROFUNDIDADES EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE...14 FIGURA 18: EVOLUÇÃO DO VALOR DA COMPONENTE SUL-NORTE DO VENTO (1A), COMPONENTE SUL- NORTE DA CORRENTE (1B) E CORRENTE EM FUNÇÃO DO VENTO PARA A COMPONENTE SUL-NORTE (1C) NAS ESTAÇÕES 5 E 6 A 6M; EVOLUÇÃO DO VALOR DA COMPONENTE SUL-NORTE DO VENTO Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 4 / 81

5 (2A), COMPONENTE SUL-NORTE DA CORRENTE (2B) E CORRENTE EM FUNÇÃO DO VENTO PARA A COMPONENTE SUL-NORTE (2C) NA ESTAÇÃO 7 A 6M; OS VALORES DE VENTO E CORRENTE ESTÃO FILTRADOS PARA REMOÇÃO DE SINAIS COM PERÍODO INFERIOR A 3H; OS VALORES DE VENTO E CORRENTE ESTÃO FILTRADOS PARA REMOÇÃO DE SINAIS COM PERÍODO INFERIOR A 3H E TÊM UMA DISCRETIZAÇÃO TEMPORAL DE 6 EM 6H. PROFUNDIDADES EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE...14 FIGURA 19: EVOLUÇÃO DO PERFIL VERTICAL DA VELOCIDADE SUL-NORTE MEDIDO POR ADCP EM SETEMBRO DE 24. TEMPO REFERE-SE GMT (UMA HORA ANTES DO TEMPO LOCAL )...14 FIGURA 2: EVOLUÇÃO DO PERFIL VERTICAL DA VELOCIDADE OESTE-ESTE MEDIDO POR ADCP EM SETEMBRO DE 24. TEMPO REFERE-SE GMT (UMA HORA ANTES DO TEMPO LOCAL )...14 FIGURA 21: EVOLUÇÃO DA SALINIDADE E TEMPERATURA NA ESTAÇÃO 1 A 6 E 14M DE PROFUNDIDADE. A PROFUNDIDADE É EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE FIGURA 22: EVOLUÇÃO DA SALINIDADE E TEMPERATURA NA ESTAÇÃO 2 A 6 E 12M DE PROFUNDIDADE. A PROFUNDIDADE É EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE FIGURA 23: EVOLUÇÃO DA SALINIDADE E TEMPERATURA NA ESTAÇÃO 3 A 6 E 14M DE PROFUNDIDADE. A PROFUNDIDADE É EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE FIGURA 24: EVOLUÇÃO DA SALINIDADE E TEMPERATURA NA ESTAÇÃO 4 A 6 E 13M DE PROFUNDIDADE. A PROFUNDIDADE É EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE FIGURA 25: EVOLUÇÃO DA SALINIDADE E TEMPERATURA NA ESTAÇÃO 5 A 6 E 11M DE PROFUNDIDADE. A PROFUNDIDADE É EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE FIGURA 26: EVOLUÇÃO DA SALINIDADE E TEMPERATURA NA ESTAÇÃO 6 A 6 E 11M DE PROFUNDIDADE. A PROFUNDIDADE É EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE FIGURA 27: EVOLUÇÃO DA SALINIDADE E TEMPERATURA NA ESTAÇÃO 7 A 6 E 11M DE PROFUNDIDADE. A PROFUNDIDADE É EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE FIGURA 28: EVOLUÇÃO DE CAUDAL E COMPONENTE SUL-NORTE DO VENTO PARA A LOCALIZAÇÃO DA ESTAÇÃO 4 E 7; EVOLUÇÃO DO COEFICIENTE DE COVARIÂNCIA NORMALIZADO ENTRE CAUDAL E SALINIDADE COM O DESFASAMENTO EM DIAS ENTRE OS VALORES DE CAUDAL E SALINIDADE...14 FIGURA 29: PERFIL DE SALINIDADE POR LOCALIZAÇÃO MEDIDOS POR CTD EM PREIA-MAR A 11/9/24. A PROFUNDIDADE É EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE...14 FIGURA 3: PERFIL DE TEMPERATURA POR LOCALIZAÇÃO MEDIDOS POR CTD EM PREIA-MAR A 11/9/24. A PROFUNDIDADE É EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE...14 FIGURA 31: PERFIL DE SALINIDADE POR LOCALIZAÇÃO MEDIDOS POR CTD EM BAIXA-MAR A 11/9/24. A PROFUNDIDADE É EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE...14 FIGURA 32: PERFIL DE TEMPERATURA POR LOCALIZAÇÃO MEDIDOS POR CTD EM BAIXA-MAR A 11/9/24. A PROFUNDIDADE É EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE...14 FIGURA 33: PERFIL DE SALINIDADE POR LOCALIZAÇÃO MEDIDOS POR CTD EM BAIXA-MAR A 25/9/24. A PROFUNDIDADE É EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE...14 FIGURA 34: PERFIL DE TEMPERATURA POR LOCALIZAÇÃO MEDIDOS POR CTD EM BAIXA-MAR A 25/9/24. A PROFUNDIDADE É EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE...14 FIGURA 35: PERFIL DE SALINIDADE POR LOCALIZAÇÃO MEDIDOS POR CTD EM PREIA-MAR A 25/9/24. A PROFUNDIDADE É EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE...14 FIGURA 36: PERFIL DE TEMPERATURA POR LOCALIZAÇÃO MEDIDOS POR CTD EM PREIA-MAR A 25/9/24. A PROFUNDIDADE É EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE...14 FIGURA 37: COMPONENTE MERIDIONAL (SUL-NORTE) E ZONAL (ESTE-OESTE) DO VENTO PARA ENTRE 7 E 24 DE SETEMBRO DE 24. RESULTADOS FORAM OBTIDOS COM BASE NO MODELO MM5 PARA A ZONA DE ESTUDO...14 FIGURA 38 : TEMPERATURA À SUPERFÍCIE DIA 12 DE SETEMBRO DE FIGURA 39 : TEMPERATURA À SUPERFÍCIE DIA 15 DE SETEMBRO DE FIGURA 4 :TEMPERATURA À SUPERFÍCIE DIA 16 DE SETEMBRO DE FIGURA 41 : TEMPERATURA À SUPERFÍCIE DIA 17 DE SETEMBRO DE FIGURA 42: TEMPERATURA À SUPERFÍCIE DIA 19 DE SETEMBRO DE FIGURA 43 : TEMPERATURA À SUPERFÍCIE DIA 26 DE SETEMBRO DE FIGURA 44 : TEMPERATURA À SUPERFÍCIE DIA 27 DE SETEMBRO DE FIGURA 45 : TEMPERATURA À SUPERFÍCIE DIA 28 DE SETEMBRO DE FIGURA 46 VARIAÇÃO DO NÍVEL NA BARRA DE AVEIRO E NO PORTO DE PENICHE AO LONGO DE UM CICLO DE MARÉ VIVA - MARÉ MORTA (FONTE DIRECÇÃO GERAL DE PORTOS) Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 5 / 81

6 FIGURA 47 PROFUNDIDADE DO EIXO DA PLUMA FUNÇÃO DA DISTÂNCIA AO ORIFÍCIO PARA VELOCIDADES DO MEIO RECEPTOR DE 5 E 2 CM/S...14 FIGURA 48 - DILUIÇÃO FUNÇÃO DA DISTÂNCIA AO ORIFÍCIO PARA VELOCIDADES DO MEIO RECEPTOR DE 5 E 2 CM/S...14 FIGURA 49 CONCENTRAÇÃO NA PERPENDICULAR AO EIXO DO DIFUSOR PARA UMA VELOCIDADE DO MEIO DE.5 M/S...14 FIGURA 5 CONCENTRAÇÃO NA PERPENDICULAR AO EIXO DO DIFUSOR PARA UMA VELOCIDADE DO MEIO DE.1 M/S...14 FIGURA 51 CONCENTRAÇÃO NA PERPENDICULAR AO EIXO DO DIFUSOR PARA UMA VELOCIDADE DO MEIO DE.2 M/S...14 FIGURA 52 BATIMETRIA DO MODELO DE MAIOR RESOLUÇÃO NÍVEL 1. O QUADRADO A TRACEJADO REPRESENTA O DOMÍNIO DO NÍVEL FIGURA 53 BATIMETRIA DO SUB-MODELO NÍVEL 2. O QUADRADO A TRACEJADO REPRESENTA O DOMÍNIO DO NÍVEL 3. O NÍVEL 3 ABRANGE APENAS A ZONA COSTEIRA DO NÍVEL FIGURA 54 BATIMETRIA DO SUSB-MODELO NÍVEL 3. O QUADRADO A TRACEJADO REPRESENTA O DOMÍNIO DO NÍVEL FIGURA 55 DISCRETIZAÇÃO VERTICAL DOS SUB-MODELOS NÍVEL 3 E FIGURA 56 BATIMETRIA DO SUB-MODELO NÍVEL FIGURA 57 - CAMPO DE VELOCIDADES À SUPERFÍCIE RESULTANTE DE UMA SITUAÇÃO DE VENTO NORTE PERSISTENTE E O RIO MONDEGO COM UM CAUDAL CONSTANTE DE 2 M 3 /S. VECTORES PRETOS NÍVEL 2, ROSA NÍVEL 3 E AZUIS NÍVEL FIGURA 58: COMPARAÇÃO DO NÍVEL OBTIDO A PARTIR DE COMPONENTES DE MARÉ COM OS RESULTADOS DO MODELO (NÍVEL 1) PARA A ZONA DE ESTUDO FIGURA 59: COMPARAÇÃO DO NÍVEL OBTIDO A PARTIR DE COMPONENTES DE MARÉ COM OS RESULTADOS DO MODELO (NÍVEL 1) PARA O PORTO DE PENICHE...14 FIGURA 6: COMPARAÇÃO DO NÍVEL OBTIDO A PARTIR DE COMPONENTES DE MARÉ COM OS RESULTADOS DO MODELO (NÍVEL 1) PARA O MARÉGRAFO DE CASCAIS...14 FIGURA 61: COMPARAÇÃO DA COMPONENTE SUL-NORTE DAS CORRENTES MEDIDAS E SIMULADAS NA ESTAÇÃO 2 A 6 M DE PROFUNDIDADE. A TRACEJADO É TAMBÉM APRESENTADA A COMPONENTE SUL- NORTE DA VELOCIDADE DO VENTO...14 FIGURA 62: COMPARAÇÃO DA COMPONENTE OESTE-ESTE DAS CORRENTES MEDIDAS E SIMULADAS NA ESTAÇÃO 2 A 6 M DE PROFUNDIDADE. A TRACEJADO É TAMBÉM APRESENTADA A COMPONENTE OESTE- ESTE DA VELOCIDADE DO VENTO...14 FIGURA 63: COMPARAÇÃO DA COMPONENTE SUL-NORTE DAS CORRENTES MEDIDAS E SIMULADAS NA ESTAÇÃO 4 A 6 M DE PROFUNDIDADE. A TRACEJADO É TAMBÉM APRESENTADA A COMPONENTE SUL- NORTE DA VELOCIDADE DO VENTO...14 FIGURA 64: COMPARAÇÃO DA COMPONENTE OESTE-ESTE DAS CORRENTES MEDIDAS E SIMULADAS NA ESTAÇÃO 4 A 6 M DE PROFUNDIDADE. A TRACEJADO É TAMBÉM APRESENTADA A COMPONENTE OESTE- ESTE DA VELOCIDADE DO VENTO...14 FIGURA 65: COMPARAÇÃO DA COMPONENTE SUL-NORTE DAS CORRENTES MEDIDAS E SIMULADAS NA ESTAÇÃO 2 A 12 M DE PROFUNDIDADE. A TRACEJADO É TAMBÉM APRESENTADA A COMPONENTE SUL- NORTE DA VELOCIDADE DO VENTO...14 FIGURA 66: COMPARAÇÃO DA COMPONENTE OESTE-ESTE DAS CORRENTES MEDIDAS E SIMULADAS NA ESTAÇÃO 2 A 12 M DE PROFUNDIDADE. A TRACEJADO É TAMBÉM APRESENTADA A COMPONENTE OESTE- ESTE DA VELOCIDADE DO VENTO...14 FIGURA 67: COMPARAÇÃO DA COMPONENTE SUL-NORTE DAS CORRENTES MEDIDAS E SIMULADAS NA ESTAÇÃO 4 A 13 M DE PROFUNDIDADE. A TRACEJADO É TAMBÉM APRESENTADA A COMPONENTE SUL- NORTE DA VELOCIDADE DO VENTO...14 FIGURA 68: COMPARAÇÃO DA COMPONENTE OESTE-ESTE DAS CORRENTES MEDIDAS E SIMULADAS NA ESTAÇÃO 4 A 6 M DE PROFUNDIDADE. A TRACEJADO É TAMBÉM APRESENTADA A COMPONENTE OESTE- ESTE DA VELOCIDADE DO VENTO...14 FIGURA 69: COMPARAÇÃO DA COMPONENTE SUL-NORTE DAS CORRENTES MEDIDAS(FILTRANDO TODA A VARIABILIDADE COM MENOS DE 3 HORAS) E SIMULADAS NA ESTAÇÃO 4 A 6 M DE PROFUNDIDADE. A TRACEJADO É TAMBÉM APRESENTADA A COMPONENTE SUL-NORTE DA VELOCIDADE DO VENTO...14 FIGURA 7 VELOCIDADES DO MODELO E DAS MEDIDAS NA ESTAÇÃO 4 A 6 M DE PROFUNDIDADE...14 Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 6 / 81

7 FIGURA 71 : TRAJECTÓRIA HORIZONTAL DO EIXO DA PLUMA...14 FIGURA 72 : PROFUNDIDADE DO EIXO DA PLUMA FUNÇÃO DA DISTÂNCIA HORIZONTAL AO ORIFÍCIO...14 FIGURA 73 : LARGURA DA PLUMA FUNÇÃO DA DISTÂNCIA HORIZONTAL AO ORIFÍCIO...14 FIGURA 74 : ESPESSURA DA PLUMA FUNÇÃO DA DISTÂNCIA HORIZONTAL AO ORIFÍCIO FIGURA 75 : DILUIÇÃO DA PLUMA FUNÇÃO DA DISTÂNCIA HORIZONTAL AO ORIFÍCIO...14 FIGURA 76: TEMPERATURA À SUPERFÍCIE PARA UM CENÁRIO DE VENTO NORTE SITUAÇÃO DE ENCHENTE: A) DIFUSOR TIPO 1; B) DIFUSOR TIPO 2 E C) DIFUSOR TIPO FIGURA 77: TEMPERATURA À SUPERFÍCIE PARA UM CENÁRIO DE VENTO NORTE SITUAÇÃO DE VAZANTE: A) DIFUSOR TIPO 1; B) DIFUSOR TIPO 2 E C) DIFUSOR TIPO FIGURA 78: TEMPERATURA À SUPERFÍCIE PARA UM CENÁRIO DE VENTO OESTE SITUAÇÃO DE ENCHENTE: A) DIFUSOR TIPO 1; B) DIFUSOR TIPO 2 E C) DIFUSOR TIPO FIGURA 79: TEMPERATURA À SUPERFÍCIE PARA UM CENÁRIO DE VENTO OESTE SITUAÇÃO DE VASANTE : A) DIFUSOR TIPO 1; B) DIFUSOR TIPO 2 E C) DIFUSOR TIPO FIGURA 8: TEMPERATURA À SUPERFÍCIE PARA UM CENÁRIO DE VENTO SUL SITUAÇÃO DE ENCHENTE: A) DIFUSOR TIPO 1; B) DIFUSOR TIPO 2 E C) DIFUSOR TIPO FIGURA 81: TEMPERATURA À SUPERFÍCIE PARA UM CENÁRIO DE VENTO SUL SITUAÇÃO DE VAZANTE : A) DIFUSOR TIPO 1; B) DIFUSOR TIPO 2 E C) DIFUSOR TIPO Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 7 / 81

8 Índice de Tabelas TABELA 1: PROFUNDIDADES, PERÍODOS E INTERVALO DE OBSERVAÇÃO DAS MEDIÇÕES EFECTUADAS EM ESTAÇÕES OCEANOGRÁFICAS NA ZONA DA FOZ DO RIO MONDEGO TABELA 2: INSTANTES DE MEDIÇÃO CTD A CADA NÍVEL PARA CADA LOCALIZAÇÃO, 11 DE SETEMBRO DE TABELA 3: INSTANTES DE MEDIÇÃO CTD A CADA NÍVEL PARA CADA LOCALIZAÇÃO, 25 DE SETEMBRO DE TABELA 4: COEFICIENTE DE CORRELAÇÃO CALCULADO PARA CADA LOCALIZAÇÃO E PERÍODO ENTRE OS VALORES DA COMPONENTE SUL-NORTE DO VENTO OBTIDO DE REANÁLISES E DA COMPONENTE SUL- NORTE DA CORRENTE MEDIDA A 6 M DE PROFUNDIDADE Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 8 / 81

9 1 Introdução Neste relatório é apresentado o estudo das características hidrodinâmicas e de dispersão da pluma térmica do Circuito de Água de Refrigeração (CAR) no trecho de costa compreendido entre Leirosa e Costa de Lavos, realizado no âmbito da construção de uma Central de Ciclo Combinado na zona da Figueira da Foz. Este trabalho teve duas componentes principais: Descrição do padrão de circulação e da estrutura termo-halina da zona costeira de Lavos com base em dados de correntes, salinidade e temperatura históricos (fornecidos pelo Instituto Hidrográfico) e recolhidos em campanhas realizadas no âmbito deste trabalho. Estes dados foram correlacionados com dados atmosféricos (NOAA, 24), de caudal do rio Mondego (INAG, 24) e com imagens de satélite de temperatura superficial da água; Estudos de modelação matemática 3D da hidrodinâmica e da dispersão da pluma térmica do circuito de água de refrigeração, que deverá ser rejeitada no mar através de um emissário submarino. As campanhas de medidas (pretéritas e actuais) tiveram como objectivo caracterizar as correntes que se estabelecem na zona, bem como a estrutura vertical de densidade. Estes dados foram por sua vez utilizados na validação do modelo hidrodinâmico. O trabalho de modelação teve como principais objectivos dar continuidade às medidas, que têm sempre um carácter discreto, e quantificar o impacte térmico da pluma do emissário sobre o meio receptor. Na modelação dos processos hidrodinâmicos optou-se por uma abordagem de modelos encaixados que permite simular processos com escalas das centenas de quilómetros (ex: maré) juntamente com processos com escalas das centenas de metros (ex: pluma do rio Mondego). Na simulação da dispersão da pluma, numa primeira fase, quantificou-se a diluição inicial com base no modelo CORMIX, considerado um standard no estudo destes processos. Esta primeira fase teve por objectivo identificar as soluções propostas para o difusor que cumprem a legislação portuguesa. Esta, segundo o Decreto de Lei 236/98, impõe um valor máximo de aumento médio de temperatura de 3ºC a 3 m do local da descarga. Numa segunda fase simulou-se a dispersão da pluma térmica de forma integrada no campo próximo e no campo afastado, acoplando ao modelo hidrodinâmico 3D o modelo lagrangeano de transporte MOHIDJET. O modelo MOHIDJET incorpora um modelo integral de jactos com Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 9 / 81

10 impulsão para simular a diluição inicial. Esta segunda fase teve por objectivo identificar o impacte da pluma térmica, quantificando o incremento de temperatura que será expectável no meio receptor. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 1 / 81

11 2 Caracterização do meio receptor Neste capítulo apresenta-se uma caracterização da situação de referência das propriedades físicas do meio receptor. Numa primeira fase é feita uma descrição dos dados analisados. Em seguida apresenta-se uma análise de dados meteorológicos, hidrológicos e oceanográficos obtidos na zona da Figueira da Foz e referentes a vários anos: 19, 1984, 1985 e Descrição dos dados analisados A informação meteorológica utilizada neste trabalho refere-se a reanálises NCEP (descritas no parágrafo seguinte) de temperatura do ar e velocidade do vento (componentes Oeste- Este e Sul-Norte) fornecidas pelo NOAA-CIRES Climate Diagnostics Center (Boulder, Colorado, USA), para os anos de 19, 1984 e 1985, e resultados de velocidade do vento (componentes Oeste-Este e Sul-Norte) e temperatura do ar do modelo atmosférico MM5 operado pela Secção de Ambiente de Energia do Instituto Superior Técnico, para o ano de 24. As reanálises NCEP (NOAA, 24) são resultado de um sistema de previsão e análise que faz assimilação de dados de 1948 até ao presente. Os dados têm uma frequência de 4 vezes ao dia, de 6 em 6 horas iniciando-se às horas. São dados relativos à superfície (nível sigma.995). A resolução espacial é de 2.5 º de latitude por 2.5 º de longitude, com uma rede global que se estende de 9º N a 9º S e de º E a 357.5º E, com 144x73 pontos dos quais se adoptou os resultados para a célula (53,141). Os resultados do modelo MM5 têm resolução temporal de 1 hora e resolução espacial de 9 km por 9 km. Para análise foi considerado representativo o ponto localizado a 8.988º W e 4.145º N, a que corresponde a célula (41,11) do domínio 3. Foi analisado o período de 7/9/24 11: a 24/9/24 1:. A informação oceanográfica compreende medições efectuadas em estações oceanográficas para vários períodos em 19, 1984 e 1985 e 24. Os valores disponíveis foram medidos pelo Instituto Hidrográfico. Nestas campanhas foram medidos em contínuo, em vários períodos (da ordem das semanas) e em várias estações velocidades, salinidade e temperatura a duas profundidades. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 11 / 81

12 No âmbito do presente estudo foram feitas medidas pela empresa GeoSub que tiveram por objectivo caracterizar a zona de estudo. Estas medidas foram feitas em Setembro de 24. Foram medidos perfis de CTD (Condutivity Temperature and Depth) em diversos pontos em baixa-mar e em preia-mar. Com o objectivo de caracterizar as correntes na zona do futuro emissário foi fundeado um ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) que permite medir num ponto perfis de correntes de forma contínua no tempo. A localização das estações oceanográficas relativas à década de 8 estão apresentadas na Figura 1 e estão numeradas de 1 a 7. As profundidades, os períodos e a discretização temporal considerados nas medições em cada estação são apresentados na Tabela 1. N Figura 1: Localização de estações de medição e de levantamento ADCP. As medições de ADCP foram realizadas durante o período de 7/9/24 11:45:51 a 24/9/24 9:35:51 GMT no local assinalado na Figura 1 (Leirosa), apresentando um intervalo de observação de 1 min. Foram registadas as componentes Oeste-Este, Sul-Norte e vertical da velocidade de corrente em camadas de.5m. Os dados utilizados sofreram um pré-processamento em que foram removidos os valores que de acordo com o registo de pressão estavam acima de água. Tabela 1: Profundidades, períodos e intervalo de observação das medições efectuadas em estações oceanográficas na zona da foz do Rio Mondego. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 12 / 81

13 Estação Intervalo de observação (minutos) * em relação à superfície Profundidade Período de medição (m) 6 22/4/19 11:43 6/5/19 9: /4/19 11:44 6/5/19 1:44 6 2/6/19 14:49 1/8/19 11: /6/19 14:5 1/8/19 11:5 6 22/4/19 11:15 6/5/19 1: /4/19 11:44 6/5/19 11:14 6 3/6/19 12:41 11/8/19 11: /6/19 12:42 11/8/19 11: /4/1984 1:4 12/6/ : /4/1984 1:42 12/6/ : /6/ :51 8/8/ : /6/ :52 4/8/1984 5: /3/ :11 15/5/ : /3/ :22 15/5/ :12 Foram efectuadas duas campanhas de medição de temperaturas e salinidades. A primeira campanha foi realizada em 11/9/24 utilizando sensores de temperatura e condutividade, a partir do qual foi calculada a salinidade utilizando o software disponibilizado pelo fabricante do equipamento. As medidas foram efectuadas a três níveis: superfície, meio da coluna de água e fundo durante a preia-mar e baixa-mar em várias localizações, apresentadas na Figura 2 e Figura 3. O procedimento de medida foi o de deixar o equipamento em cada nível adquirir dados durante 5 minutos considerando-se o valor médio. Antes da medição no primeiro nível (superfície) deixou-se o equipamento estabilizar a temperatura durante 2 minutos. Os instantes de medição são apresentados para cada localização na Tabela 2. A segunda campanha foi realizada a 25/9/24 utilizando as mesmas metodologias, Tabela 3. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 13 / 81

14 N Preia-mar Figura 2: Localização de levantamento de CTD realizado em preia- mar. N Figura 3: Localização de levantamento de CTD realizado em baixa-mar. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 14 / 81

15 Tabela 2: Instantes de medição CTD a cada nível para cada localização, 11 de Setembro de 24. Preia-mar Baixa-mar Localização Instante Profundidade de leitura (m)* Localização Instante Profundidade de leitura (m) CTD1 11:5:.65 CTD1 18: :55: : :: : CTDX3 12:17:.77 CTD9 19:13:.97 12:22: :18: 7. 12:27: :23: CTD9 12:44:.72 CTD8 19:44:.92 12:49: :49: :54: :54: CTDX2 13:9:.75 CTD5 2:23:.95 13:14: :28: :19: :33: CTD8 13:33:.81 CTD4 2:49:.75 13:38: :54: :43: :59: CTD4 14:8:.79 CTD6 21:22: :13: 1. 21:27: 5. 14:18: :32: CTD5 14:32:.81 CTD7 21:46:.93 14:37: :51: :42: :56: 7.22 CTDX1 14:55:.81 CTD3 22:19:.81 15:: :24: :5: :29: 7.8 CTD6 15:17:.81 CTD2 22:45:.77 15:22: :5: :27: :55: CTD7 15:41:.95 CTD1 23:14:.9 15:46: :19: :51: :24: 17.1 CTD3 16:13: :18: :23: 7.44 CTDX5 16:35:.68 16:4: :45: 11.9 CTD2 16:58:.95 17:3: :8: CTDX4 17:22:.75 17:27: :32: CTD1 17:46:.75 17:51: :56: * em relação à superfície Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 15 / 81

16 Tabela 3: Instantes de medição CTD a cada nível para cada localização, 25 de Setembro de 24. Baixa-mar Preia-mar Localização Instante Profundidade de leitura (m)* Localização Instante Profundidade de leitura (m) CTD3 5:5:.66 CTD3 11:17: :55: :22: :: :27: 7.78 CTD2 6:16:.95 CTD2 11:44: :21: :49: :26: :56: CTD1 6:45:.66 CTD1 12:15: :5: :2: :55: :25: 19.1 CTD4 7:16:.99 CTD4 12:46: :21: :51: :26: :56: 2.9 CTD5 7:41:.74 CTD5 13:11: :46: :16: :51: :21: CTD6 8:7:.9 CTD6 13:36: :12: :41: :17: :46: CTD7 8:31:.74 CTD7 13:59: :36: :4: :41: :9: 8.42 CTD1 9:7:.88 CTD1 14:34: :12: :39: :17: :44: 9.53 CTD9 9:33:.7 CTD9 15:: :38: :5: :43: :1: CTD8 1:1:.99 CTD8 15:29: :6: :34: :11: :39: * em relação à superfície São ainda analisados dados de caudal do Rio Mondego. Estes foram obtidos com base no Sistema Nacional de Informação de Recursos Hídricos (SNIRH) do INAG (site na estação da rede hidrométrica de código 12G/4 Ponte de Santa Clara Coimbra (longitude -8.43º E e latitude 4.2º N), para os anos hidrológicos de 1975/1976 a 1979/198, 1981/19 e de 1983/1984 a 1984/1985. Uma série mais longa de dados não foi considerada devido a problemas de qualidade encontrados nos dados. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 16 / 81

17 2.2 Análise dos dados meteorológicos A análise dos dados meteorológicos provenientes das reanálises NOAA permitem verificar a existência de uma intensidade média anual do vento, para o período analisado, de cerca de 7m/s e direcção de maior frequência Norte (cerca de 4% dos valores anuais), tal como visível na Figura 11, que reúne resultados para os anos de 19, 1984 e Os ventos mais intensos verificam-se, em geral, quando vento sopra das direcções Norte e Sul. Frequência anual do vento por rumo (º do Norte) - Reanálises NOAA Intensidade média anual do vento (m/s) por rumo (º do Norte) - Reanálises NOAA 4% % 2% 1% % (a) Figura 4: Frequência anual (a) e intensidade média anual (b) do vento por rumo (º do Norte) para os anos de 19, 1984 e 1985 (fonte NOAA). (b) A evolução anual do valor das componentes Oeste-Este e Sul-Norte do vento para o ano de 19, é apresentada na Figura 12. Esta evolução permite verificar que no Verão verifica-se, de modo sistemático uma forte componente Norte/Noroeste, quando no Inverno os valores mais elevados de velocidade se verificam nos rumos Sul/Sudoeste, o que confirma a situação evidenciada pela climatologia da região. Os resultados para Setembro de 24 apoiam as conclusões retiradas para a situação de Verão, tal como se pode ver na Figura 6. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 17 / 81

18 Velocidade do vento em 19 - Reanálises NOAA m/s Dez-81 6-Fev- 28-Mar- 17-Mai- 6-Jul- 25-Ago- 14-Out- 3-Dez- Tempo vento Oeste-Este vento Sul-Norte Figura 5: Evolução do valor das componentes Oeste-Este e Sul-Norte no ano de 19 obtida de reanálises (fonte NOAA). Frequência do vento por rumo (º do Norte) - 7/9/24 a 24/9/24 Intensidade média do vento (m/s) por direcção (º do Norte) - 7/9/24 a 24/9/ % 5% 4% 3% 2% 1% % (a) (b) Figura 6: Frequência anual (a) e intensidade média anual (b) do vento por rumo (º do Norte) para o período de 7/9/24 a 7/9/24; dados obtidos do modelo atmosférico MM5. A análise dos valores de temperatura obtidos das reanálises NOAA para os anos de 19, 1984 e 1985 permite identificar um valor médio anual de cerca de 16º C, com o valor máximo a situar-se nos 27ºC e o valor mínimo a rondar os 8º C. O valor médio no Verão situa-se nos 2ºC e no Inverno os 12ºC, tal como se pode verificar para a distribuição de temperatura nos anos de 19, 1984 e 1985 e para o período de 7/9/24 a 24/9/24 apresentadas na Figura 7, Figura 8, Figura 9 e Figura 1, respectivamente. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 18 / 81

19 Temperatura do ar em 19 - Reanálises NOAA º C Dez-81 6-Fev- 28-Mar- 17-Mai- 6-Jul- 25-Ago- 14-Out- 3-Dez- Tempo Figura 7: Evolução da temperatura do ar no ano de 19 obtida de reanálises (fonte NOAA). Temperatura em Reanálises NOAA º C Jan Fev Abr-84 1-Jun Jul-84 9-Set Out Dez-84 Tempo Figura 8: Evolução da temperatura do ar no ano de 1984 obtida de reanálises (fonte NOAA). Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 19 / 81

20 Temperatura em Reanálises NOAA º C Jan Fev Abr-85 2-Jun Jul-85 1-Set-85 3-Out Dez-85 Tempo Figura 9: Evolução da temperatura do ar no ano de 1985 obtida de reanálises (fonte NOAA). Temperatura - MM5 ºC Set-4 11-Set-4 16-Set-4 21-Set-4 Tempo Figura 1: Evolução da temperatura do ar para o período de 7/9/24 a 24/9/24 obtida dos resultados do modelo MM Rio Mondego A análise dos dados de caudal do rio Mondego medidos em Coimbra referentes aos vários anos hidrológicos permite evidenciar que o caudal médio diário tem o valor médio anual de 12 m 3 /s, podendo estender-se de um mínimo de 6 m 3 /s a um máximo de 1571 m 3 /s, com o valor mediano de 6 m 3 /s. A classe de valores de caudal mais frequente (cerca de 46% dos casos) corresponde aos caudais até 5 m 3 /s, tal como visível na Figura 11, com a frequência dos caudais a decrescer com o aumento do valor de caudal, de forma que caudais Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 2 / 81

21 extremos com valor médio diário acima dos 55 m 3 /s só se verificaram em cerca de 3% dos dias. Distribuição de caudal na estação Ponte de Santa Clara Anos hidrológicos de 1975/1976 a 1979/198, 1981/19 e 1983/1984 a 1984/ Frequência [%] Percentagem Cumulativa >55 Caudal médio diário (m3/s) Figura 11: Distribuição anual de caudais na estação hidrométrica Ponte de Santa Clara Coimbra, calculada com base nos anos hidrológicos de 1975/1976 a 1979/198, 1981/19 e de 1983/1984 a 1984/1985 (INAG, 24). Os valores mais elevados de caudal médio diário concentram-se essencialmente nos meses de Outono e Inverno verificando-se os mínimos geralmente no período estival, tal como se pode verificar nos valores para o ano hidrológico de 1978/1979, apresentados na Figura 12, e que representam uma distribuição anual típica, de acordo com os dados analisados. Estes valores concordam com a distribuição anual de precipitação verificada na região de acordo com as normais climatológicas (INAG, 24). Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 21 / 81

22 Evolução do caudal na estação Ponte de Santa Clara Ano hidrológico de 1978/ Caudal médio diário (m3/s) Out-78 3-Nov Jan-79 3-Mar Mai Jul Set-79 Tempo Figura 12: Evolução anual do caudal médio diário na estação hidrométrica de Ponte de Santa Clara Coimbra, obtida para o ano hidrológico de 1978/1979 (INAG, 24) Caracterização das correntes do meio receptor Os valores de corrente medidos nas estações ao largo da Figueira da Foz, recolhidos na Primavera e Verão de 19, 1984, indicam que as correntes mais frequentes nesta época do ano são dirigidas em geral para Sul/Sudoeste tanto perto da superfície (6m) como em profundidade, tal como é visível na Figura 13, na Figura 14 e na Figura 15, que mostram os valores recolhidos para as estações de 1 a 6 filtrando toda a variabilidade com um período abaixo das 3h, de modo a remover a influência de fenómenos de alta frequência. A direcção das correntes de maior intensidade, que chegam a atingir os 2-25 cm/s é também tendencialmente, neste período, de Sul/Sudoeste. Este padrão de correntes parece determinado pelo efeito do vento, predominantemente de Noroeste nestes períodos, tal como é visível pelos valores de velocidade de vento filtrando toda a variabilidade com um período inferior a 3h na Figura 13, na Figura 14 e na Figura 15, já que as situações de corrente para Norte ocorrem quando existe vento de Sul, tal como verificado por volta do dia 22/7/19, por exemplo. Na estação 7 foram obtidos valores para uma situação de fim de Inverno de 1985, que evidenciam um padrão diferente de correntes numa localização perto da estação 4. Neste caso predominam as correntes dirigidas para Oeste/Norte perto da superfície, tal como é visível pela Figura 16. Tal como nas outras estações os valores de corrente parecem determinados pelas condições de vento na zona, já que neste período até 9 de Abril quando Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 22 / 81

23 as correntes na direcção Oeste/Norte são mais acentuadas se verificam ventos predominantemente Sul. O valor de corrente em função do valor de vento para a componente Sul-Norte é apresentado na Figura 17 e na Figura 18, para as estações de medição de 1 a 7, em conjunto com a evolução no tempo do valor destas componentes. Verifica-se que as correntes acompanham em geral a tendência do vento, reflectindo os picos de vento especialmente no local das estações mais afastadas da foz do rio Mondego, o que poderá ser devido a uma menor influência da perturbação de correntes induzida pela pluma do rio Mondego. Os valores de correlação calculados para cada uma das estações, apresentados na Tabela 4, apresentam valores significativos para as estações 1, 3, 4, 5 e 7 considerando que o valor de coeficiente de correlação para o nível de significância de 5% se situa na ordem de.2 para o número de valores/graus de liberdade considerados neste cálculo 1. (1a) (2a) 1 O coeficiente de correlação para o nível de 5% tem o valor.273 para 5 graus de liberdade,.195 para 1 graus de liberdade e.138 para 2 graus de liberdade. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 23 / 81

24 (1b) (2b) Figura 13: Módulo e direcção da velocidade de corrente medida na estação 1 a 6m (1a) e 14m (1b) e estação 3 a 6m (2a) e 14m (2b) e módulo e direcção do vento para o mesmo período (3) (direcção corresponde à direcção para onde a corrente/vento se dirige); valores de corrente e vento filtrados para remoção de sinal com período inferior a 3h. Profundidades em relação à superfície. (3) (1a) (2a) Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 24 / 81

25 (1b) (2b) Figura 14: Módulo e direcção da velocidade de corrente medida na estação 2 a 6m (1a) e 12m (1b) e estação 4 a 6m (2a) e 13m (2b) e módulo e direcção do vento para o mesmo período (3) (direcção corresponde à direcção para onde a corrente/vento se dirige); valores de corrente e vento filtrados para remoção de sinal com período inferior a 3h. Profundidades em relação à superfície. (3) (1a) (2a) Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 25 / 81

26 (1b) (2b) Figura 15: Módulo e direcção da velocidade de corrente medida na estação 5 a 6m (1a) e 11m (1b) e estação 6 a 6m (2a) e 11m (2b) e módulo e direcção do vento para o mesmo período (3) (direcção corresponde à direcção para onde a corrente/vento se dirige); valores de corrente e vento filtrados para remoção de sinal com período inferior a 3h. Profundidades em relação à superfície. (3) (1a) Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 26 / 81

27 (1b) (2) Figura 16: Módulo e direcção da velocidade de corrente medida na estação 7 a 6m (1a) e 11m (1b) e direcção do vento para o mesmo período (2) (direcção corresponde à direcção para onde a corrente/vento se dirige); valores de corrente e vento filtrados para remoção de sinal com período inferior a 3h. Profundidades em relação à superfície. Evolução da componente Sul-Norte filtrada do vento Evolução da componente Sul-Norte filtrada do vento m/s Abr- 24-Abr- 26-Abr- 28-Abr- 3-Abr- 2-Mai- 4-Mai- Tempo m/s Jun- 12-Jun- 22-Jun- 2-Jul- 12-Jul- 22-Jul- 1-Ago- Tempo (1a) (2a) Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 27 / 81

28 Evolução da componente Sul-Norte filtrada da corrente Evolução da componente Sul-Norte filtrada da corrente cm/s Abr- 24-Abr- 26-Abr- 28-Abr- 3-Abr- 2-Mai- 4-Mai- Tempo cm/s Jun- 12-Jun- 22-Jun- 2-Jul- 12-Jul- 22-Jul- 1-Ago- Tempo Est.1 6m Est.3 6m Est. 2 6m Est. 4 6m (1b) (2b) Corrente em função do vento para a componente Sul-Norte Corrente em função do vento para a componente Sul-Norte Componente Sul-Norte da corrente (cm/s) Componente Sul-Norte do vento (m/s) Componente Sul-Norte da corrente (cm/s) Componente Sul-Norte do vento (m/s) Est.1 6m Est.3 6m Est. 2 6m Est. 4 6m (1c) (2c) Figura 17: Evolução do valor da componente Sul-Norte do vento (1a), componente Sul-Norte da corrente (1b) e corrente em função do vento para a componente Sul-Norte (1c) nas estações 1 e 3 a 6m; evolução do valor da componente Sul-Norte do vento (2a), componente Sul-Norte da corrente (2b) e corrente em função do vento para a componente Sul-Norte (2c) nas estações 2 e 4 a 6m; os valores de vento e corrente estão filtrados para remoção de sinais com período inferior a 3h e têm uma discretização temporal de 6 em 6h. Profundidades em relação à superfície. Evolução da componente Sul-Norte filtrada do vento Evolução da componente Sul-Norte filtrada do vento m/s Abr-84 9-Mai Mai Jun-84 8-Jul Jul-84 Tempo m/s Mar Mar-85 4-Abr Abr Abr-85 4-Mai Mai-85 Tempo (1a) (2a) Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 28 / 81

29 Evolução da componente Sul-Norte filtrada da corrente Evolução da componente Sul-Norte filtrada da corrente cm/s Abr-84 9-Mai Mai Jun-84 8-Jul Jul-84 Tempo cm/s Mar Mar-85 4-Abr Abr Abr-85 4-Mai Mai-85 Tempo Est.5 6m Est.6 6m Est.7 6m (1b) (2b) Componente Sul-Norte da corrente (cm/s) Corrente em função do vento para a componente Sul-Norte Componente Sul-Norte do vento (m/s) Componente Sul-Norte da corrente (cm/s) Corrente em função do vento para a componente Sul-Norte Componente Sul-Norte do vento (m/s) Est.6 6m Est.5 6m Est.7 6m (1c) (2c) Figura 18: Evolução do valor da componente Sul-Norte do vento (1a), componente Sul-Norte da corrente (1b) e corrente em função do vento para a componente Sul-Norte (1c) nas estações 5 e 6 a 6m; evolução do valor da componente Sul-Norte do vento (2a), componente Sul-Norte da corrente (2b) e corrente em função do vento para a componente Sul-Norte (2c) na estação 7 a 6m; os valores de vento e corrente estão filtrados para remoção de sinais com período inferior a 3h; os valores de vento e corrente estão filtrados para remoção de sinais com período inferior a 3h e têm uma discretização temporal de 6 em 6h. Profundidades em relação à superfície. Tabela 4: Coeficiente de correlação calculado para cada localização e período entre os valores da componente Sul-Norte do vento obtido de reanálises e da componente Sul-Norte da corrente medida a 6 m de profundidade. Localização Período Coeficiente de correlação Estação 1 22/4/19 12: 6/5/19 6:.44 Estação 2 2/6/19 18: 1/8/19 6: -.6 Estação 3 22/4/19 12: 6/5/19 6:.48 Estação 4 3/6/19 18: 11/8/19 6:.24 Estação 5 19/4/ : 12/6/1984 6:.35 Estação 6 12/6/ : 8/8/1984 6:.6 Estação 7 15/3/ : 15/5/1985 6:.65 Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 29 / 81

30 Os dados de ADCP fundeado recolhidos em Setembro de 24 confirmam a predominância da direcção Norte-Sul relativamente à Sul-Norte à superfície e perto do fundo, em situação de Verão, como se pode verificar na Figura 19. Contudo, em alguns períodos verifica-se uma importante componente Sul-Norte nas profundidades intermédias. Para a componente Oeste- Este o ADCP também confirma o verificado nas estações de medição para o período de Verão, tal como pode ser observado na Figura 2. As medidas de ADCP mostram também que a coluna de água tende a ser bem misturada na zona de implementação do emissário. Figura 19: Evolução do perfil vertical da velocidade Sul-Norte medido por ADCP em Setembro de 24. Tempo refere-se GMT (uma hora antes do tempo local ). Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 3 / 81

31 Figura 2: Evolução do perfil vertical da velocidade Oeste-Este medido por ADCP em Setembro de 24. Tempo refere-se GMT (uma hora antes do tempo local ). 2.5 Caracterização da estrutura termo-halina do meio receptor Campanhas disponíveis para a década de 8 A evolução da salinidade e temperatura medidas nas estações oceanográficas na década de 8 são apresentadas na Figura 21, na Figura 22, na Figura 23, na Figura 24, na Figura 25, na Figura 26 e na Figura 27. As condições de salinidade na zona, cujo valor à superfície ronda os 35 psu, parecem fortemente influenciadas pela pluma de água doce do rio Mondego em medições efectuadas até cerca de 15 km da foz do rio, como seja o caso das estações 4 e 7. De facto encontra-se na localização destas estações um coeficiente de covariância normalizado negativo elevado (cerca de -.5) entre valor de salinidade medido e o valor de caudal verificado num período de cerca de 1 dias antes para uma profundidade de 6m, período que aumenta para quase 15 dias para uma profundidade de 11-13m, como se pode observar na Figura 28. O valor negativo do coeficiente de covariância normalizado indica que Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 31 / 81

32 um aumento de caudal estará estatisticamente relacionado com uma diminuição de salinidade ou vice-versa. Observando a evolução de salinidade (Figura 24 e Figura 27) observam-se reduções de salinidade de cerca de 2 psu por volta dos dias 7 de Julho de 19 e de 23 de Abril de 1985; na evolução da componente Sul-Norte do vento estas datas são precedidas por um período em que esta componente teve de modo geral a direcção Norte-Sul. Verifica-se também que o caudal do rio Mondego apresenta, em ambos os casos, um pico sensivelmente 1 dias antes. Estes resultados permitem explicar o elevado valor em módulo do coeficiente de covariância normalizado entre caudal e salinidade, para um período de intervalo entre valores de caudal e salinidade de cerca de 1 dias. Na estação 2 (Figura 22) e na estação 4 (Figura 24) pode-se constatar que, associado à diminuição brusca de salinidade, existe um aumento de temperatura. Este resultado deve-se ao facto de estas medições terem sido feitas na Primavera o que faz com que a temperatura da água do rio já seja nesta altura superior à temperatura do mar. Nesta situação, caso o caudal do rio Mondego seja elevado e existam condições para a pluma deste ser deflectida para Sul, não só existe uma diminuição de salinidade como um aumento de temperatura. No entanto, pode-se constatar da análise dos outros dados que esta situação está associada a eventos extremos de caudal tendo por essa razão um carácter esporádico. De uma forma geral as diferenças de temperatura e salinidade entre as duas profundidades medidas nas estações da década de 8 são da ordem de 1 ºC e.5 psu respectivamente. Temperatura e salinidade - Estação ºC PSU Temperatura 6m Temperatura 14m Salinidade 6m Salinidade 14m Abr- 23-Abr- 25-Abr- 27-Abr- 29-Abr- 1-Mai- 3-Mai- 5-Mai- 7-Mai- 9-Mai- Figura 21: Evolução da salinidade e temperatura na estação 1 a 6 e 14m de profundidade. A profundidade é em relação à superfície. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 32 / 81

33 Temperatura e salinidade - Estação ºC PSU Temperatura 6m Temperatura 12m Salinidade 6m Salinidade 12m Mai- 3-Jun- 8-Jun- 13-Jun- 18-Jun- 23-Jun- 28-Jun- 3-Jul- Figura 22: Evolução da salinidade e temperatura na estação 2 a 6 e 12m de profundidade. A profundidade é em relação à superfície. Temperatura e salinidade - Estação ºC PSU Temperatura 6m Temperatura 14m Salinidade 6m Salinidade 14m Abr- 24-Abr- 26-Abr- 28-Abr- 3-Abr- 2-Mai- 4-Mai- 6-Mai- 35 Figura 23: Evolução da salinidade e temperatura na estação 3 a 6 e 14m de profundidade. A profundidade é em relação à superfície. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 33 / 81

34 Temperatura e salinidade - Estação ºC PSU Temperatura 6m Temperatura 13m Salinidade 6m Salinidade 13m Mai- 8-Jun- 18-Jun- 28-Jun- 8-Jul- 18-Jul- 28-Jul- 7-Ago- 17-Ago- Figura 24: Evolução da salinidade e temperatura na estação 4 a 6 e 13m de profundidade. A profundidade é em relação à superfície. Temperatura e salinidade - Estação 5 ºC Abr Abr-84 8-Mai Mai Mai-84 7-Jun PSU Temperatura 6m Temperatura 13m Salinidade 6m Salinidade 13m Figura 25: Evolução da salinidade e temperatura na estação 5 a 6 e 11m de profundidade. A profundidade é em relação à superfície. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 34 / 81

35 Temperatura e salinidade - Estação ºC PSU Temperatura 6m Temperatura 11m Salinidade 6m Salinidade 11m Jun Jun Jun-84 7-Jul Jul Jul-84 6-Ago Ago-84 Figura 26: Evolução da salinidade e temperatura na estação 6 a 6 e 11m de profundidade. A profundidade é em relação à superfície. Temperatura e salinidade - Estação ºC PSU Temperatura 6m Temperatura 11m Salinidade 6m Salinidade 11m 9 14-Mar Mar-85 3-Abr Abr Abr-85 3-Mai Mai Figura 27: Evolução da salinidade e temperatura na estação 7 a 6 e 11m de profundidade. A profundidade é em relação à superfície. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 35 / 81

36 m3/s Caudal médio diário Jun- 14-Jun- 24-Jun- 4-Jul- 14-Jul- 24-Jul- 3-Ago- Tempo m3/s Caudal médio diário Mar Mar-85 5-Abr Abr Abr-85 5-Mai-85 Tempo Velocidade do vento filtrada - Reanálises NOAA Velocidade do vento - Reanálises NOAA m/s Jun- 11-Jun- 21-Jun- 1-Jul- 11-Jul- 21-Jul- 31-Jul- 1-Ago- Tempo vento Oeste-Este vento Sul-Norte m/s Mar Mar-85 4-Abr Abr Abr-85 4-Mai Mai-85 Tempo vento Oeste-Este vento Sul-Norte Figura 28: Evolução de caudal e componente Sul-Norte do vento para a localização da estação 4 e 7; evolução do coeficiente de covariância normalizado entre caudal e salinidade com o desfasamento em dias entre os valores de caudal e salinidade. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 36 / 81

37 2.5.2 Campanha de Setembro de 24 Os perfis de temperatura e salinidade medidos em campanhas realizadas a 11 e a 25 de Setembro de 24 em baixa-mar e preia-mar podem ser observados para as diferentes localizações da Figura 29 à Figura 36. Estas medidas revelam uma coluna de água com estratificação vertical fraca, tanto nas situações de preia-mar como de baixa-mar. No mês de Setembro o vento soprou fraco entre o dia 7 e 11 do quadrante Sul e partir do dia 11 até ao final do mês o vento soprou forte do quadrante Norte (Figura 37). Este comportamento do vento explica porque é que as temperaturas no dia 11 são superiores às registadas no dia 25. O vento induziu um processo de downwelling fraco na 2ª semana de Setembro que levou à retenção da água de camadas mais superficiais junto à Costa. A partir da 2 ª semana regista-se um forte processo de afloramento costeiro que induz uma diminuição da temperatura junto à costa. Preia-mar - 11/9/ Profundidade (m) Salinidade (ppt) CTD1 CTDX3 CTD9 CTDX2 CTD4 CTD5 CTDX1 CTD6 CTD7 CTD3 CTDX5 CTD2 CTDX4 CTD1 Figura 29: Perfil de salinidade por localização medidos por CTD em preia-mar a 11/9/24. A profundidade é em relação à superfície. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 37 / 81

38 Preia-mar - 11/9/ Profundidade (m) Temperatura (ºC) CTD1 CTDX3 CTD9 CTDX2 CTD4 CTD5 CTDX1 CTD6 CTD7 CTD3 CTDX5 CTD2 CTDX4 CTD1 Figura 3: Perfil de temperatura por localização medidos por CTD em preia-mar a 11/9/24. A profundidade é em relação à superfície. Baixa-mar - 11/9/ Profundidade (m) Salinidade (ppt) CTD1 CTD9 CTD8 CTD5 CTD4 CTD6 CTD7 CTD3 CTD2 CTD1 Figura 31: Perfil de salinidade por localização medidos por CTD em baixa-mar a 11/9/24. A profundidade é em relação à superfície. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 38 / 81

39 Baixa-mar - 11/9/ Profundidade (m) Temperatura (ºC) CTD1 CTD9 CTD8 CTD5 CTD4 CTD6 CTD7 CTD3 CTD2 CTD1 Figura 32: Perfil de temperatura por localização medidos por CTD em baixa-mar a 11/9/24. A profundidade é em relação à superfície. baixa-mar - 25/9/24 profundidade (m) salinidade (ppt) CTD3 CTD2 CTD1 CTD4 CTD5 CTD6 CTD7 CTD1 CTD9 CTD8 Figura 33: Perfil de salinidade por localização medidos por CTD em baixa-mar a 25/9/24. A profundidade é em relação à superfície. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 39 / 81

40 baixa-mar - 25/9/24 profundidade (m) temperatura (ºC) CTD3 CTD2 CTD1 CTD4 CTD5 CTD6 CTD7 CTD1 CTD9 CTD8 Figura 34: Perfil de temperatura por localização medidos por CTD em baixa-mar a 25/9/24. A profundidade é em relação à superfície. 25 preia-mar - 25/9/24 profundidade (m) salinidade (ppt) CTD3 CTD2 CTD1 CTD4 CTD5 CTD6 CTD7 CTD1 CTD9 CTD8 Figura 35: Perfil de salinidade por localização medidos por CTD em preia-mar a 25/9/24. A profundidade é em relação à superfície. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 4 / 81

41 preia-mar - 25/9/24 25 profundidade (m) temperatura (ºC) CTD3 CTD2 CTD1 CTD4 CTD5 CTD6 CTD7 CTD1 CTD9 CTD8 Figura 36: Perfil de temperatura por localização medidos por CTD em preia-mar a 25/9/24. A profundidade é em relação à superfície. Velocidade do vento - MM m/s Set 11-Set 15-Set 19-Set 23-Set Tempo vento Este-Oeste vento Sul-Norte Figura 37: Componente meridional (Sul-Norte) e zonal (Este-Oeste) do vento para entre 7 e 24 de Setembro de 24. Resultados foram obtidos com base no modelo MM5 para a zona de estudo. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 41 / 81

42 Uma sucessão de imagens de satélite de temperatura da água do mar à superfície obtidas para o período da campanha ilustram bem o processo descrito anteriormente. Estas imagens têm uma resolução de 1.2 km e foram obtidas com o Satélite Modis Aqua da NASA. Esta informação é livre e encontra-se disponível no site Os dias em que as condições climatéricas permitiram ter imagens de qualidade foram os dias: 12 (Figura 38), 15 (Figura 39), 16 (Figura 4), 17 (Figura 41), 19 (Figura 42), 26 (Figura 43), 27 (Figura 44) e 28 (Figura 45). No dia 12 a temperatura junto à costa varia entre 18 e 19 ºC (Figura 38) esta foi a gama de valores medidos à superfície na campanha de dia 11 (Figura 3 e Figura 32). Nos dias 15 (Figura 39) e 16 (Figura 4) regista-se uma diminuição brusca da temperatura à superfície. Nestes dias registaram-se ventos médios do quadrante Norte com intensidades da ordem dos 1 m/s (Figura 37). Nos dias seguintes (até ao dia 23) existe uma relaxação do vento Norte o que origina um ligeiro aumento de temperatura junto à costa (Figura 41 e Figura 42). No entanto, ainda existe uma situação de afloramento costeiro uma vez que a componente Norte do vento é nestes dias da ordem de 5 m/s. Figura 38 : Temperatura à superfície dia 12 de Setembro de 24. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 42 / 81

43 Figura 39 : Temperatura à superfície dia 15 de Setembro de 24. Figura 4 :Temperatura à superfície dia 16 de Setembro de 24. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 43 / 81

44 Figura 41 : Temperatura à superfície dia 17 de Setembro de 24. Figura 42: Temperatura à superfície dia 19 de Setembro de 24. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 44 / 81

45 Figura 43 : Temperatura à superfície dia 26 de Setembro de 24. Figura 44 : Temperatura à superfície dia 27 de Setembro de 24. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 45 / 81

46 Figura 45 : Temperatura à superfície dia 28 de Setembro de Variabilidade do nível A variabilidade do nível na zona de estudo é dominada pelo efeito da maré. Os níveis obtidos a partir das componentes de maré fornecidas pela Direcção Geral de Portos para o marégrafo da Barra de Aveiro (localizado a Norte da zona de estudo) e para o marégrafo do Porto de Peniche (localizado a Sul da zona de estudo) mostram que na zona de estudo a amplitude da maré é aproximadamente de 1.5 a 2 m em maré morta e 3 a 3.5 m em maré viva (Figura 46). Variação de nível Nível [m] Jun 18-Jun 21-Jun 24-Jun 27-Jun 3-Jun Data Peniche Aveiro Figura 46 Variação do nível na Barra de Aveiro e no Porto de Peniche ao longo de um ciclo de maré viva - maré morta (fonte Direcção Geral de Portos). Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 46 / 81

47 3 Modelo conceptual Com base nas medidas pode-se estruturar um modelo conceptual que permite isolar os processos que condicionam de forma dominante as propriedades físicas do meio receptor. As correntes na zona de estudo têm uma clara relação com a componente meridional do vento. Esta relação será tanto mais forte quanto mais persistente for a direcção do vento. As correntes apresentam tendencialmente uma direcção paralela à costa. Em situações de vento Norte (afloramento costeiro) as velocidades à superfície apresentam uma ligeira deflexão offshore e junto ao fundo uma ligeira deflexão in-shore. O processo inverso ocorre na situação de vento Sul (downwelling). A intensidade da corrente oscila entre 5 e 2 cm/s quando a componente meridional do vento apresenta valores da ordem de 5 m/s. A salinidade tem como principal fonte de variabilidade o rio Mondego. O aumento da estratificação na zona de estudo devido ao rio Mondego será tanto mais intenso quando maior for o caudal do rio Mondego e quanto mais intenso for o vento, se soprar do quadrante Norte. A temperatura na zona de estudo tem três fontes de variabilidade, nomeadamente: as trocas de calor com a atmosfera, a advecção vertical (ex: afloramento costeiro) e o rio Mondego. As trocas de calor com a atmosfera induzem uma variabilidade diária que afecta apenas a água superficial e uma variabilidade sazonal que condiciona toda a coluna de água na zona de estudo. Os processos de advecção vertical estão associados ao vento. Se o vento sopra de Norte de forma persistente ocorre afloramento costeiro, ou seja, devido ao transporte de Ekman a água do fundo tende a aflorar junto à costa, o que tende a diminuir a temperatura na zona de estudo. O processo contrário ocorre quando o vento sopra de forma persistente do quadrante Sul. Neste caso a água superficial tende a ficar retida junto à costa. O rio Mondego durante o Inverno apresenta temperaturas inferiores às do mar e no Verão apresenta temperaturas superiores. Quanto maior for o caudal e mais persistentes e intensos forem os ventos do quadrante Norte maior será a influência do rio Mondego sobre a variabilidade da temperatura na zona de estudo. No Inverno, o rio Mondego tende a baixar a temperatura na zona de estudo e no Verão ocorre o oposto. Os rios de uma forma geral apresentam uma variabilidade sazonal com uma amplitude térmica maior que as massas de água das zonas costeiras. A maré condiciona de forma dominante as correntes no interior e na zona próxima da Barra do Estuário do Mondego. Na zona de estudo o seu efeito em termos residuais é menos Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 47 / 81

48 intenso induzindo uma variabilidade máxima da ordem dos 5 cm/s. Na zona estudo a maré condiciona ainda de forma dominante a variação de nível, podendo em maré viva induzir variações ao longo de um ciclo de maré de 3 a 3.5 m e em maré morta de 1.5 a 2 m. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 48 / 81

49 4 Dispersão no campo próximo A simulação da dispersão da pluma no campo próximo teve como ferramenta de referência o modelo CORMIX (Cornell Mixing Zone Expert System), um dos mais conhecidos e utilizados modelos de dispersão de plumas a nível mundial. Este sistema foi utilizado com o principal objectivo de verificar como se dá a diluição da pluma com base no desenho de estrutura de rejeição fornecido pelo projectista, sendo que se tem como objectivo ter a 3 metros um acréscimo de temperatura inferior a 3ºC. O emissário será alinhado de forma perpendicular à costa e os orifícios serão colocados numa zona que tem uma profundidades da ordem dos 7 metros. Os dados de correntes (19, 1984, 1985 e 24) mostram que na zona do difusor as velocidades tendem a ser paralelas à costa e oscilam entre os 5 e 2 cm/s. As medidas de ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) permitem medir perfis de velocidades de forma contínua no tempo. As medidas de ADCP feitas em Setembro de 24, no âmbito deste trabalho, mostram que o perfil de velocidades na zona de estudo tende a ser bastante homogéneo. Esta tendência pode também ser verificada indirectamente nos perfis de salinidade e temperatura também medidos em Setembro de 24. Estes perfis mostram que as diferenças entre superfície e o fundo na zona do difusor são da ordem dos 1.5º C na temperatura e.4 psu na salinidade que corresponde aproximadamente a uma diferença de.8 kg/m 3 de massa volúmica (density). Os perfis apresentam uma evolução linear o que é sinal de uma mistura relativamente intensa da coluna de água. As ondas terão certamente um papel importante nesta homogeneização da coluna de água. Nas simulações do modelo Cormix admitiram-se as seguintes características para o meio receptor: Velocidades de 5 e 2 cm/s; Coluna de água de 7 m; Perfil linear de massa volúmica (125.2 kg/m 3 à superfície e 126 kg/m 3 no fundo); Numa fase primeira fase do trabalho foram admitidas as seguintes características para o efluente: Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 49 / 81

50 Massa volúmica de 123 kg/m 3 (mais 1 ºC que o valor admitido para o fundo). Caudal de 13 m 3 /s distribuído de forma equitativa pelos vários orifícios; Eixo dos orifícios a 2 metros do fundo; 4 Orifícios de 2 metros de diâmetro separados de 2 m. O objectivo dos resultados para o campo próximo era verificar se a 3 m de cada orifício a pluma apresenta um acréscimo inferior a 3ºC relativamente ao meio ambiente (de acordo com a legislação). De seguida são apresentados os resultados obtidos com o modelo Cormix. Os parâmetros apresentados são a diluição e a profundidade do eixo da pluma ambos em função da distância ao orifício. Nesta primeira fase não foi tido em conta no campo próximo a sobreposição das plumas uma vez que, tal como referido, o objectivo dos resultados para o campo próximo era verificar se a 3 m dos orifícios a pluma apresenta um acréscimo inferior a 3ºC relativamente ao meu ambiente. Tendo em conta que os resultados do modelo mostram que a pluma atinge a superfície aproximadamente a 1 m de distância do orifício (Figura 47) e que a distância considerada entre orifícios é 2 m está garantido que não existe sobreposição das plumas até 3 m de distância do orifício. Admitindo que no campo próximo a pluma só reduz a sua temperatura por trocas turbulentas com o meio receptor, para cumprir o critério apresentado anteriormente a pluma tem que apresentar uma diluição de aproximadamente 3, a 3 m. O tipo de descarga testado nesta primeira fase apresenta valores de diluição a 3 m de 5 (Figura 48) para uma velocidade ambiente de 5 cm/s. No caso em que esta velocidade é 2 cm/s, a 3 m a diluição é de 3 (Figura 48). Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 5 / 81

51 Diluição - Orifício tipo 4 Diluição [-] Distância [m] 5 cm/s 2 cm/s Figura 47 Profundidade do eixo da pluma função da distância ao orifício para velocidades do meio receptor de 5 e 2 cm/s. Trajectória Vertical - Orifício tipo 4 Distância [m] 1 Profundidade [m] cm/s 2 cm/s Figura 48 - Diluição função da distância ao orifício para velocidades do meio receptor de 5 e 2 cm/s. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 51 / 81

52 Numa fase posterior foi simulada uma segunda solução para o difusor a pedido do projectista. Nesta segunda fase admitiu-se um difusor com as seguintes características: 4 blocos, separados de 2 metros, de 6 orifícios, de.65 m de diâmetro, dispostos em círculo e com eixo horizontal (de acordo com o fornecido pelo projectista). De seguida são apresentados os resultados obtidos com o modelo Cormix. Verifica-se que na perpendicular ao eixo do difusor (na direcção da corrente marítima) as temperaturas obtidas a 3 m são claramente inferiores a 3ºC, nas situações de maiores velocidades da corrente (Figura 5 e Figura 51). Para uma velocidade de.5 m/s, a temperatura a 3 m é muito próxima de 3ºC (Figura 49). Os efeitos da agitação, nomeadamente, não são considerados nas estimativas de diluição simuladas pelo CORMIX e tendem a homogeneizar o campo da temperatura. Assim, julga-se que esta solução de projecto apresentará condições de aumento de temperatura dentro dos valores da legislação, uma vez que o aumento de 3ºC não pode ser excedido em termos de média mensal. Figura 49 Concentração na perpendicular ao eixo do difusor para uma velocidade do meio de.5 m/s Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 52 / 81

53 Figura 5 Concentração na perpendicular ao eixo do difusor para uma velocidade do meio de.1 m/s Figura 51 Concentração na perpendicular ao eixo do difusor para uma velocidade do meio de.2 m/s Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 53 / 81

54 5 Campo afastado 5.1 Introdução A caracterização de uma determinada zona costeira apenas com base em medidas está limitada pela reduzida discretização espacial e/ou temporal destas. Por exemplo, um ADCP fundeado permite medir com elevada continuidade temporal perfis de velocidades num ponto mas não diz nada do que ocorre no resto do domínio. Uma imagem de satélite permite descrever com alguma continuidade espacial a temperatura num instante e só à superfície. A modelação numérica é uma ferramenta complementar às medidas que permite dar a estas continuidade espacial e temporal. A simulação da dispersão no campo afastado foi feita recorrendo ao sistema de modelação de sistemas aquáticos MOHID ( Este sistema é constituído por diversos módulos que permitem simular os principais processos físicos e biogeoquímicos que ocorrem em sistemas aquáticos. Neste estudo foram utilizados os módulos hidrodinâmico e das propriedades da água. Estes dois módulos permitem simular num referencial euleriano a evolução das correntes e da densidade (temperatura e salinidade). A dispersão da pluma foi simulado acoplando aos módulos anteriores um módulo de transporte lagrangeano (particle tracking) que permite simular com elevada resolução a dispersão de contaminantes com origem pontual. Este tipo de abordagem lagrangeana evita o problema de difusão numérica associado a abordagens eulerianas. O módulo Lagrangeano do sistema MOHID tem incorporado um módulo denominado MOHIDJET (Leitão et al., 24) que simula a dispersão no campo próximo recorrendo a uma abordagem semelhante à utilizada pelo modelo JetLag (LEE e CHEUNG, 199). Desta forma o módulo Lagrangeano do sistema MOHID é capaz de simular a dispersão no campo próximo e afastado de uma forma integrada. 5.2 Implementação do modelo hidrodinâmico Com o objectivo de integrar os processos com diferentes escalas que condicionam a zona de estudo recorreu-se a uma abordagem de modelos encaixados. Desta forma foi possível integrar processos com escalas da ordem dos milhas de quilómetros como é o caso da maré com processos da escala das centenas de metros como é o caso da pluma do rio Mondego. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 54 / 81

55 O sistema implementado consiste em quatro níveis modelos encaixados. A comunicação entre modelos é feita one-way, ou seja, os modelos de maior escala influenciam os modelos de menor escala mas o contrário não ocorre. O modelo de maior resolução (nível 1) abrange toda a costa Oeste Portuguesa (Figura 52). Este modelo foi forçado com maré e vento. A maré imposta na fronteira aberta foi obtida a partir da solução global de maré FES95.2 (Le Provost et al., 1998). O vento considerou-se apenas variável no tempo. O modelo nível 2 abrange todo o estuário do Mondego e a zona costeira envolvente da zona de estudo (Figura 53). Neste nível é tido em conta o rio Mondego, sendo o caudal, medido na estação hidrométrica na Ponte de Santa Clara, imposto na fronteira Este do modelo de nível 2 na forma de uma descarga. Neste nível para além do forçamento devido à maré e ao vento é simulado o transporte de sal e de calor. Os fluxos de calor com a atmosfera são calculados com base na radiação solar climatológica, a temperatura do ar, a intensidade do vento e a humidade relativa. Nestes dois níveis apenas foi considerada uma camada Figura 54). Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 55 / 81

56 Figura 52 Batimetria do modelo de maior resolução nível 1. O quadrado a tracejado representa o domínio do nível 2 Figura 53 Batimetria do sub-modelo nível 2. O quadrado a tracejado representa o domínio do nível 3. O nível 3 abrange apenas a zona costeira do nível 2. Este modelo é já corrido com 6 camadas e tem em conta o efeito dos gradientes de densidade sobre as correntes. O modelo hidrodinâmico utilizado tem uma discretização espacial das equações primitivas feita com base em volumes finitos. Este tipo de abordagem permite utilizar qualquer tipo de coordenada vertical uma vez que a geometria é definida explicitamente. Neste trabalho optou-se por uma discretização vertical com dois domínios sigma estando a interface entre ambos colocada 1 metro abaixo do zero hidrográfico (Figura 55). Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 56 / 81

57 Figura 54 Batimetria do susb-modelo nível 3. O quadrado a tracejado representa o domínio do nível 4 Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 57 / 81

58 Figura 55 Discretização vertical dos sub-modelos nível 3 e 4. O nível 4 abrange apenas a zona costeira onde irá ser implantado o emissário (Figura 56). Esta batimetria tem um passo espacial de 25 metros. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 58 / 81

59 Figura 56 Batimetria do sub-modelo nível 4 Apresentam-se na Figura 57 campos de velocidades sobrepostos obtidos em diferentes níveis (2, 3 e 4) com o objectivo de ilustrar a capacidade do sistema de modelação implementado em simular diversas escalas e ao mesmo tempo conseguir manter uma solução de alta resolução na zona de estudo. Sobreposta a estes campos de velocidades é apresentada a pluma de salinidade. O resultado apresentado corresponde a uma simulação de 5 dias em que o modelo foi forçado com maré, vento de Norte constante com uma intensidade de 5 m/s e um caudal constante de 2 m 3 /s. O instante apresentado corresponde a uma situação de enchente. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 59 / 81

60 Figura 57 - Campo de velocidades à superfície resultante de uma situação de vento Norte persistente e o rio Mondego com um caudal constante de 2 m 3 /s. Vectores pretos nível 2, rosa nível 3 e azuis nível Validação do modelo hidrodinâmico Com o objectivo de validar o modelo hidrodinâmico foi simulado o período entre 16 de Junho e 3 de Junho de 19 com forçamento real. O caudal imposto foi o medido pelo INAG na Ponte de Santa Clara e o forçamento atmosférico foi calculado com base nas reanálises da NOAA (NOAA, 24). O principal objectivo desta simulação foi reproduzir as correntes medidas nas estações 2 e 4 em 19 a duas profundidades. Paralelamente foram comparados os níveis do modelo com níveis obtidos a partir de componentes de maré disponibilizadas pela direcção geral de Portos para o Porto de Peniche e Cascais. Uma vez que não estavam disponíveis as componentes de maré para o Porto da Figueira foram utilizadas as componentes de maré obtidas a partir da solução global de maré FES95.2 (Le Provost et al., 1998) para a zona costeira adjacente à Foz do Mondego. O modelo (nível 1) reproduz com grande exactidão os níveis na zona de estudo (Figura 58) em Peniche (Figura 59) e em Cascais (Figura 6). Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 6 / 81

61 4.5 Variação do nível na zona de estudo (Figueira da Foz) Junho de Nível [m] Modelo Marégrafo Jun 19-Jun 21-Jun 23-Jun 25-Jun 27-Jun 29-Jun Data Figura 58: Comparação do nível obtido a partir de componentes de maré com os resultados do modelo (nível 1) para a zona de estudo. Variação do nível no Porto de Peniche Junho de Nível [m] Modelo Marégrafo Jun 19-Jun 21-Jun 23-Jun 25-Jun 27-Jun 29-Jun Data Figura 59: Comparação do nível obtido a partir de componentes de maré com os resultados do modelo (nível 1) para o Porto de Peniche. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 61 / 81

62 Variação do nível em Cascais Junho de Nível [m] Modelo Marégrafo Jun 19-Jun 21-Jun 23-Jun 25-Jun 27-Jun 29-Jun Data Figura 6: Comparação do nível obtido a partir de componentes de maré com os resultados do modelo (nível 1) para o marégrafo de Cascais. O período simulado permite validar as correntes do modelo simultaneamente em dois pontos (estação 2 e estação 4 da Figura 1). Desta forma é possível não só garantir com maior certeza que o modelo não só simula a variabilidade temporal como a variabilidade espacial na zona de estudo. Da Figura 61 à Figura 68 são comparadas as diferentes componentes da velocidade para os 4 pontos de medidas (2 estações com duas profundidades). Numa primeira análise é possível verificar que existe uma forte correlação entre a componente meridional do vento e a componente meridional das correntes. O modelo de uma forma geral reproduz a variabilidade de menor frequência em todos os pontos e em ambas as componentes. Outra conclusão que se pode tirar da análise dos resultados é que a maré condiciona de forma mais determinante a componente Oeste-Este do que a componente Sul_Norte. As medidas de uma forma geral apresentam uma variabilidade alta-frequência que o modelo não reproduz. Este problema é uma condicionante da modelação numérica verificando-se que, de uma forma geral, os modelos numéricos têm dificuldade de reproduzir escalas com frequências superiores à frequência semi-diurna em zonas costeiras. Este problema é tanto mais grave quanto menos dissipativo for o meio. Por exemplo, os estuários na costa Portuguesa tendem a ser muito dissipativos o que faz com que perturbações de alta-frequência sejam rapidamente dissipadas. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 62 / 81

63 As dificuldades de reproduzir estas variações de alta-frequência estão associadas às limitações que existem em impor condições de fronteira de alta resolução que permitam ter em conta os processos que dão origem a este tipo de perturbações (ex: efeito da topografia sobre o vento). Estas dificuldades estão também associadas às características dos modelos cuja precisão está limitada pela discretização espacial e temporal que por sua vez está condicionada pela capacidade de cálculo disponível. A título ilustrativo apresenta-se na Figura 69 a comparação da componente Sul-Norte medida na estação 4 a 6 m de profundidade com os resultados do modelo. As medidas neste caso foram filtradas tendo sido retirada toda a variabilidade inferior a 3 horas. Este resultado mostra que o modelo reproduz com mais rigor os processos de mais baixa frequência. Velocidade Sul-Norte no local da estação 2 a 6m.5 15 Corrente (cm/s) Vento (m/s) Jun- 19-Jun- 21-Jun- 23-Jun- 25-Jun- 27-Jun- 29-Jun- 1-Jul- -15 Modelo Medida Vento Figura 61: Comparação da componente Sul-Norte das correntes medidas e simuladas na estação 2 a 6 m de profundidade. A tracejado é também apresentada a componente Sul-Norte da velocidade do vento. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 63 / 81

64 Velocidade Oeste-Este no local da estação 2 a 6m.6 12 Corrente (cm/s) Vento (m/s) Jun- 19-Jun- 21-Jun- 23-Jun- 25-Jun- 27-Jun- 29-Jun- -12 Modelo Medida Vento Figura 62: Comparação da componente Oeste-Este das correntes medidas e simuladas na estação 2 a 6 m de profundidade. A tracejado é também apresentada a componente Oeste-Este da velocidade do vento. Velocidade Sul-Norte no local da estação 4 a 6m Corrente (cm/s) Vento (m/s) Jun- 19-Jun- 21-Jun- 23-Jun- 25-Jun- 27-Jun- 29-Jun- 1-Jul- -12 Modelo Medida Vento Figura 63: Comparação da componente Sul-Norte das correntes medidas e simuladas na estação 4 a 6 m de profundidade. A tracejado é também apresentada a componente Sul-Norte da velocidade do vento. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 64 / 81

65 Velocidade Oeste-Este no local da estação 4 a 6m Corrente (cm/s) Jun- 19-Jun- 21-Jun- 23-Jun- 25-Jun- 27-Jun- 29-Jun- Modelo Medida Vento Vento (m/s) Figura 64: Comparação da componente Oeste-Este das correntes medidas e simuladas na estação 4 a 6 m de profundidade. A tracejado é também apresentada a componente Oeste-Este da velocidade do vento. Velocidade Sul-Norte no local da estação 2 a 12m.5 15 Corrente (cm/s) Vento (m/s) Jun- 19-Jun- 21-Jun- 23-Jun- 25-Jun- 27-Jun- 29-Jun- 1-Jul- -15 Modelo Medida Vento Figura 65: Comparação da componente Sul-Norte das correntes medidas e simuladas na estação 2 a 12 m de profundidade. A tracejado é também apresentada a componente Sul-Norte da velocidade do vento. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 65 / 81

66 Velocidade Oeste-Este no local da estação 2 a 12m.6 12 Corrente (cm/s) Vento (m/s) Jun- 19-Jun- 21-Jun- 23-Jun- 25-Jun- 27-Jun- Modelo Medida Vento 29-Jun- -12 Figura 66: Comparação da componente Oeste-Este das correntes medidas e simuladas na estação 2 a 12 m de profundidade. A tracejado é também apresentada a componente Oeste-Este da velocidade do vento. Velocidade Sul-Norte no local da estação 4 a 13m Corrente (cm/s) Vento (m/s) Jun- 19-Jun- 21-Jun- 23-Jun- 25-Jun- 27-Jun- 29-Jun- 1-Jul- -12 Modelo Medida Vento Figura 67: Comparação da componente Sul-Norte das correntes medidas e simuladas na estação 4 a 13 m de profundidade. A tracejado é também apresentada a componente Sul-Norte da velocidade do vento. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 66 / 81

67 Velocidade Oeste-Este no local da estação 4 a 13m.6 12 Corrente (cm/s) Vento (m/s) Jun- 19-Jun- 21-Jun- 23-Jun- 25-Jun- 27-Jun- 29-Jun- -12 Modelo Medida Vento Figura 68: Comparação da componente Oeste-Este das correntes medidas e simuladas na estação 4 a 6 m de profundidade. A tracejado é também apresentada a componente Oeste-Este da velocidade do vento. Velocidade Sul-Norte no local da estação 4 a 6m Corrente (cm/s) Vento (m/s) Jun- 19-Jun- 21-Jun- 23-Jun- 25-Jun- 27-Jun- 29-Jun- 1-Jul- -12 Modelo Medida filtrada Vento Figura 69: Comparação da componente Sul-Norte das correntes medidas(filtrando toda a variabilidade com menos de 3 horas) e simuladas na estação 4 a 6 m de profundidade. A tracejado é também apresentada a componente Sul-Norte da velocidade do vento. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 67 / 81

68 Outro aspecto que pode justificar a dificuldade de o modelo reproduzir os processos de altafrequência medidos pelo correntómetro é o próprio correntómetro ter dificuldade em medir esses processos. Esta dificuldade está patente na Figura 7 que representa em X a componente Oeste-Este da velocidade e em Y a componente Sul-Norte das medidas e do modelo na estação 4 a 6 m de profundidade. Nesta figura pode-se ver a dificuldade que o correntómetro tem de medir velocidades inferiores a 1 cm/s. Existe nas medidas uma descontinuidade que não é realista. Velocidade de corrente a 6m no local da estação 4 Componente Sul-Norte (cm/s) Componente Oeste-Este (cm/s) Medida Modelo Figura 7 Velocidades do modelo e das medidas na estação 4 a 6 m de profundidade. 5.4 Dispersão da pluma O sistema MOHID permite simular de forma integrada a dispersão no campo próximo e afastado. Este sistema foi utilizado para simular o impacte térmico sobre o meio receptor de três tipos de soluções propostas pelo projectista para o emissário. Este impacte foi simulado para três cenários de vento (Norte, Sul e Oeste) Condição Inicial da pluma campo próximo O módulo Lagrangeano segue a trajectória de massas de águas. Estas trajectórias são calculadas com base nas velocidades obtidas com o módulo hidrodinâmico. No campo próximo as diferenças de densidade e velocidade entre o efluente e o meio receptor são muito intensas o que induz processos turbulentos de mistura muito intensos que não são possíveis de simular recorrendo a um modelo hidrodinâmico costeiro convencional. A abordagem normalmente seguida consiste em utilizar modelos integrais de jactos com Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 68 / 81

69 impulsão como é o caso do Corjet (CORMIX) e do JetLag. No caso do MOHID a diluição inicial é simulada também com um modelo semelhante ao JetLag, denominado MOHIDJET, que se encontra integrado no sistema MOHID, que calcula a trajectória do eixo da pluma e a diluição que esta sofre no campo próximo. Este módulo fornece ao módulo lagrangeano a posição e diluição no extremo da pluma. No caso do MOHIDJET podem ser utilizados diversos critérios para definir o limite do campo próximo. Um critério é considerar este limite como o ponto onde a pluma atinge a superfície ou onde estabiliza a uma determinada profundidade. Neste caso tendo em conta que a pluma chega à superfície muito próximo do orifício (da ordem dos 1 m) considerou-se a distância de 1 m como o limite do campo próximo. A esta distância do orifício segundo o MOHIDJET as velocidades da pluma são da ordem de 2 cm/s, isto é, semelhantes à magnitude que se pode registar no meio receptor. Em suma a esta distância os gradientes de quantidade de movimento estão relativamente atenuados. Com o objectivo de verificar se o MOHIDJET produz resultados realistas, compararam-se os resultados deste para cenários simplificados com resultados obtidos com o CORMIX na caracterização do campo próximo. No entanto, de forma a não tornar esta validação demasiado exaustiva, apenas foram comparados os resultados para o tipo de descarga que considera 4 orifícios de 2 metros de diâmetro, espaçados de 2 m e uma velocidade ambiente de 5 cm/s. Uma validação mais detalhada pode ser encontrada em Leitão et al., 24. Em termos da trajectória horizontal do eixo da pluma pode-se dizer que o MOHIDJET reproduz uma trajectória coincidente com a trajectória simulada pelo CORMIX (Figura 71). O MOHIDJET prevê que a pluma em questão atinge a superfície alguns metros antes do ponto previsto pelo CORMIX mas a trajectória vertical de ambos os modelos tem um padrão semelhante (Figura 72). No caso da largura da pluma o MOHIDJET apresenta valores de largura inferiores aos do CORMIX mas ambos apresentam uma evolução linear (Figura 73). Um parâmetro que tem uma evolução complexa é a espessura da pluma. A tendência da pluma antes de atingir a superfície é de aumentar de uma forma cónica ou seja a espessura e a largura iguais. No entanto, quando esta atinge a superfície as trocas turbulentas verticais ficam inibidas. Em simultâneo ocorre um processo que consiste na diminuição da espessura da pluma associada aos gradientes horizontais de densidade que existem entre a pluma e o meio ambiente. O MOHIDJET tende a reproduzir os processos descritos de forma semelhante ao CORMIX (Figura 74). Em termos de diluição o MOHIDJET nos primeiros 1 metros apresenta valores superiores mas depois a tendência é apresentar valores menores (Figura 75). No entanto, tendo em conta que os valores de diluição são normalmente apresentados em potências de 1, pode-se dizer que os valores obtidos com os dois modelos são comparáveis. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 69 / 81

70 Trajectoria Horizontal 1 Profundidade [m] MohidJet Cormix Distância horizontal [m] Figura 71 : Trajectória horizontal do eixo da pluma. Trajectoria vertical Distância horizontal [m] Profundidade [m] MohidJet Cormix 6 Figura 72 : Profundidade do eixo da pluma função da distância horizontal ao orifício. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 7 / 81

71 Largura da pluma Raio [m] MohidJet Cormix Distância horizontal [m] Figura 73 : Largura da pluma função da distância horizontal ao orifício. Espessura da pluma Raio [m] Distância horizontal [m] MohidJet Cormix Figura 74 : Espessura da pluma função da distância horizontal ao orifício. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 71 / 81

72 Diluição média Diluição [-] Distância horizontal [m] MohidJet Cormix Figura 75 : Diluição da pluma função da distância horizontal ao orifício Cenários simulados Neste trabalho foram simuladas 3 opções para o difusor, sendo a diferença entre eles a distância admitida entre orifícios. Em todas as opções consideraram-se 4 orifícios equidistantes com o eixo perpendicular à costa, com um caudal de 3.25 m 3 /s por orifício e um diâmetro de 2 m. Este foi o tipo de descarga definido inicialmente pelo projectista. Este tipo de descarga permite cumprir a legislação. Em todas as opções o primeiro orifício foi localizado a 5 metros da costa. A primeira opção admite uma distância entre orifícios de 2 m, na segunda de 5 m e na terceira de 1 m. Assumiu-se que o efluente tem uma temperatura de 25ºC, aproximadamente 1ºC acima da do meio ambiente, que nos cenários simulados foi de aproximadamente 15ºC. Em termos do meio receptor, foram corridos 3 cenários de modelos encaixados. Todos estes cenários foram forçados com maré e vento. A única diferença entre os cenários simulados foi a direcção do vento. A intensidade foi considerada constante e igual a 5 m/s que corresponde à média climatológica das intensidades registadas na zona de estudo. As direcções escolhidas foram Norte, Sul e Oeste. A direcção Norte é a mais frequente ao longo do ano em especial no período de Verão. A direcção Sul e a direcção Oeste são situações desfavoráveis porque tendem a aprisionar junto à costa as massas de água mais superficiais o que diminui a capacidade de dispersão de plumas térmicas que se encontrem à superfície. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 72 / 81

73 Os fluxos de calor com atmosfera foram calculados tal como o efeito do rio Mondego sobre os campos de temperatura e salinidade. Admitiu-se um valor constante de caudal de 2 m 3 /s que é aproximadamente o dobro do caudal médio. Optou-se por um caudal relativamente intenso de forma a ter um cenário em que a coluna tende a ser estratificada em especial numa situação em que o vento sopra do quadrante Norte. Numa primeira análise dos resultados pode-se concluir que a pluma tende a dispersar-se de uma forma mais eficiente nos instantes em que as velocidades do meio receptor são mais intensas. Outra conclusão genérica é de que as diferenças entre as diversas opções de difusor testadas são muito ténues. No caso do cenário de vento Norte e situação de enchente, ao longo do difusor a opção 1 e 2 apresentam acréscimo de temperatura relativamente ao meio da ordem dos 2ºC enquanto na opção 3 este valor cai para um valor de 1.5ºC (Figura 76). Na situação de vazante o acréscimo de temperatura devido à pluma na zona do difusor é da ordem de 1 ºC em todas as opções (Figura 77). Esta maior dispersão da pluma na situação de vazante deve-se ao facto de as correntes serem mais intensas nesta situação de maré. Por sua vez estas correntes são mais intensas porque num cenário de vento Norte as correntes geradas pelo vento são intensificadas pelas correntes de vazante que também têm a direcção Norte-Sul. O cenário de vento Oeste e vento Sul apresentam um padrão inverso ao cenário de vento Norte. A melhor eficiência de dispersão ocorre na situação de enchente, quando as velocidades do meio receptor são mais intensas (Figura 78 e Figura 8). Em ambos os cenários em enchente as plumas apresentam acréscimos máximos da ordem de 1ºC em todas as opções testadas para o difusor. Em vazante este valor é da ordem de 2 ºC (Figura 79 e Figura 81). Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 73 / 81

74 a) b) c) Figura 76: Temperatura à superfície para um cenário de vento Norte situação de enchente: a) difusor tipo 1; b) difusor tipo 2 e c) difusor tipo 3. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 74 / 81

75 a) b) c) Figura 77: Temperatura à superfície para um cenário de vento Norte situação de vazante: a) difusor tipo 1; b) difusor tipo 2 e c) difusor tipo 3. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 75 / 81

76 a) b) c) Figura 78: Temperatura à superfície para um cenário de vento Oeste situação de enchente: a) difusor tipo 1; b) difusor tipo 2 e c) difusor tipo 3. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 76 / 81

77 a) b) c) Figura 79: Temperatura à superfície para um cenário de vento Oeste situação de vasante : a) difusor tipo 1; b) difusor tipo 2 e c) difusor tipo 3. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 77 / 81

78 a) b) c) Figura 8: Temperatura à superfície para um cenário de vento Sul situação de enchente: a) difusor tipo 1; b) difusor tipo 2 e c) difusor tipo 3. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 78 / 81

79 a) b) c) Figura 81: Temperatura à superfície para um cenário de vento Sul situação de vazante : a) difusor tipo 1; b) difusor tipo 2 e c) difusor tipo 3. Central De Ciclo Combinado Na Figueira Da Foz 79 / 81