BEACH SAND CODE. Relatório Técnico n.º 15 Campanha CODEAR I (Foz do Arelho)

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1 BEACH SAND CODE Relatório Técnico n.º 15 Campanha CODEAR I (Foz do Arelho) 27 de Setembro de 2011

2 Mónica Ribeiro Ivana Bosnic Rui Taborda João Cascalho Alberto Azevedo Alphonse Nahon André Fortunato Bárbara Proença Cristina Lira Francisco Sancho Gillume Doudet Hugo Sousa Mafalda Carapuço Marco Alves Nicolas Bruneau Paula Freire Xavier Bertin

3 Índice 1. Termos de referência Objectivos Localização Descrição dos trabalhos de campo Material utilizado Pessoal participante Descrição dos trabalhos desenvolvidos Aquisição de dados morfológicos Instrumentação Aquisição de imagem de sedimentos Análise preliminar dos resultados Morfologia Análise de imagens de sedimentos Registo dos sensores Dados adquiridos na praia Dados adquiridos na lagoa Avaliação da campanha Referências bibliográficas Anexos Níveis de maré previstos para o Porto de Peniche Histórico das condições meteorológicas para Sintra Ficheiros de dados... 15

4 1. Termos de referência O presente relatório descreve os trabalhos de campo efectuados durante a campanha CODEAR I, realizada na Foz do Arelho no dia 27 de Setembro de A campanha foi promovida pelo projecto MOWADI: 3D Morphodynamic Modelling of Wave-dominated Inlets (PTDC/ECM/103801/200), financiado pela Fundação para Ciência e Tecnologia, e insere-se no plano de trabalhos do projecto BEACH SAND CODE: Sand beach textural and compositional varaibility as indicator of sedimentary Dynamics (PTDC/CTE-GEX/64592/2006), também financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia. 2. Objectivos A campanha CODEAR I permitiu a aquisição de dados na Praia da Foz do Arelho e na Lagoa de Óbidos, tendo como principais objectivos: a medição de ondas, correntes e níveis de maré na praia e na lagoa; a aquição de imagens superficiais e verticais (cores) de sedimentos; e a aquisição de dados morfológicos: levantamento topográfico e medição das variações volumétricas do perfil de praia. 3. Localização A Praia da Foz do Arelho situa-se no litoral oeste a cerca de 8 km das Caldas da Rainha, junto à Lagoa de Óbidos (Figura 1). Figura 1 Localização geográfica da área de estudo. 1

5 4. Descrição dos trabalhos de campo 4.1. Material utilizado O material/equipamento utilizado durante a campanha CODEAR I encontra-se discriminado na Tabela 1. Tabela 1 Lista de material. Vídeo monitorização Morfologia Agitação e maré Sedimentos Outros materiais Câmara de vídeo Computador portátil Cabo de rede Bateria 12V, 60 A Conversor DC AC 600 W Cell Connect 2 GPS RTK Leica 2 Netrovers Leica 12 estacas 10 anilhas Fita métrica 2 transdutores de pressão (PT) Level TROLL correntómetro electromagnético (EMCM) INFINITY-EM 1 Acoustic Doppler Profiler (ADP) SonTek Máquina fotográfica digital Olympus µtough caixas adaptadas à máquina fotográfica 2 lanternas de luz branca Tubos de PVC (para a realização de cores) Sacos de plástico Marcador de tinta permanente 2 tendas 3 lanternas de cabeça Estruturas de suporte dos equipamentos Abraçadeiras de andaime Abraçadeiras de serrilha 2 pás Enxada Mala de ferramentas Fita adesiva Fita métrica Máquina fotográfica digital Caderno de campo Lápis e borracha 2

6 4.2. Pessoal participante A lista das pessoas envolvidas na campanha encontra-se discriminada na Tabela 2. Tabela 2 Equipa da campanha CODEAR I. Nome Instituição Alberto Azevedo LNEC Alphonse Nahon LNEC André Fortunato LNEC Bárbara Proença FCUL Cristina Lira IST Francisco Sancho LNEC Gillume Doudet LNEC Hugo Sousa FCUL Ivana Bosnic FCUL João Cascalho MNHN/FCUL Rui Taborda FCUL Mafalda Carapuço FCUL Marco Alves FCUL Mónica Ribeiro IH Nicolas Bruneau LNEC Paula Freire LNEC Xavier Bertin UNIV-LR 4.3. Descrição dos trabalhos desenvolvidos A cronologia dos trabalhos desenvolvidos encontra-se discriminada na Tabela 3. Hora Tabela 3 Calendarização dos trabalhos. Tarefas 6:30 Partida de Lisboa 8:00 8:30 Descarregar material 8:00 19:00 Levantamento topográfico 8:30 9:30 Instalação dos equipamentos na praia (PT e EMCM)* e posicionamento dos sensores com DGPS RTK 9:30 10:00 Instalação das estacas e respectivas anilhas ao longo do perfil de praia 10:00 11:00 Aquisição de imagens superficiais de sedimentos no terraço de maré 10:30 11:00 Instalação do PT* no cais da lagoa 11:00 11:45 Instalação do ADP na lagoa 12:10 12:50 Aquisição de imagens superficiais de sedimentos num perfil junto à lagoa 12:40 13:30 Instalação da câmara de vídeo e aquisição dos pontos de controlo 3

7 16:55 18:25 Aquisição de imagens superficiais de sedimentos na face de praia 19:00 19:30 Medição das estacas e da profundidade de mistura 19:55 20:12 Amostragem de sedimentos verticais na face de praia para aquisição imagens 20:30 21:00 Limpeza e arrumação do material 22:30 Chegada a Lisboa *os PTs e o EMCM ficaram instalados para aquisição de dados até ao dia 29 de Setembro, tendo sido retirados pela equipa do LNEC Aquisição de dados morfológicos A aquisção de dados morfológicos consitiu no levantamento topográfico da área de estudo com um DGPS em modo RTK; e na medição das variações volumétricas e da profundidade de mistura em 12 estacas com anilha, colocadas ao longo do perfil da praia (Figura 2). A medição das estacas foi feita após a sua instalação (10:00) e no final do ciclo de maré (19:30). Figura 2 Levantamento topográfico e localização das estacas e dos equipamentos Instrumentação Durante a baixa-mar instalaram-se vários equipamentos. No terraço de maré da praia da Foz do Arelho colocou-se uma estrutura de suporte com um EMCM e um PT (Figura 3A), e no interior da lagoa de Ódidos foram instalados um PT e um ADP (Figuras 3C e 3D). A camâra de vídeo foi instalada num 4

8 local alto de forma captar imagens de toda a área em estudo (Figura 3B). A localização dos equipamentos encontra-se no mapa da Figura 2; as frequências de aquisição e a distância dos sensores ao fundo estão dicriminadas na Tabela 4. Figura 3 (A) instalação da estrutura com EMCM e PT na praia; (B) instalação da câmara de video; (C) montagem do ADP na estrutura de suporte; (D) colocação do ADP na lagoa. Equip. Tabela 4 Equipamentos. Coordenadas Distância do sensor ao fundo (m) Freq. ETRS 1989 TM Portugal (m) (Hz) 27Set 27Set 28Set 28Set X Y Z 9:25 19:50 11:30 NMM EMCM* PT (praia) PT (lagoa) ADP VÍDEO * eixo dos yy na direcção do azimute 210 5

9 Aquisição de imagem de sedimentos A Figura 4 mostra a localização dos pontos onde foram adquiridas as imagens dos sedimentos. Estes pontos foram classificados de acordo com a sua localização (terraço, face de praia, perfil) ou do tipo de imagem adquirida (cores). Figura 4 Localização dos pontos onde o sedimento foi fotografado. 5. Análise preliminar dos resultados 5.1. Morfologia O modelo digital do terreno e o perfil de praia monitorizado encontram-se representados na Figura 5. As variações ocorridas ao longo do perfil entre o inico e o fim do ciclo de maré estão representadas no gráfico da Figura 6, verificando-se que ocorreu acreção na maior parte do perfil. As variações morfológicas e a profundidade de mistura medidas nas estacas encontram-se discriminadas na Tabela 5. 6

10 z NMM (m) Campanha CODEAR I Relatório de campo Figura 5 Modelo digital do terreno (MDT) e localização do perfil monitorizado com estacas Inicial (10:00) Final (19:30) x ETRS89 TM06 (m) Figura 6 Perfil topográfico e posicionamento das estacas. 7

11 Estaca Tabela 5 Variação volumétrica e profundidade de mistura nas estacas. Cota ao NMM (m) Variação de cota (m) Profundidade de mistura (m) sem anilha 14 Estaca perdida Análise de imagens de sedimentos A Figura 7 mostra a variação da mediana granulométrica do sedimento (em mm) em função da profundidade (core 1 a 5). Considerando que a profundidade de mistura é cerca de 10 cm na zona em que foram colhidos os testemunhos verticais, verifica-se que os sedimentos depositados na face de praia durante o ciclo de maré monitorizado apresentam, em geral, uma sequência positiva, isto é, partículas mais grosseiras na base e mais finas no topo (cores 2, 3 e 4 da Figura 7). O padrão de distribuição da mediana dos sedimentos superficais não exibe nenhuma tendência definida (Figura 8). Embora, na face da praia se note uma tendência para os sedimentos se tornarem mais grosseiros à medida que nos aproximamos do canal de escoamento da Lagoa de Óbidos, isto é, na direcção NE-SW. No terraço o padrão de distribuição da mediana granulométrica é, aparentemente, aleatório (Figura 8). 8

12 profundidade (mm) profundidade (mm) profundidade (mm) profundidade (mm) Campanha CODEAR I Relatório de campo Core 1 D50 (mm) Core 2 D50 (mm) Core 3 D50 (mm) Core D50 (mm) Core 5 D50 (mm) Figura 7 Variação da mediana granulomética do sedimento em função da profundidade, obtida a partir dos testemunhos verticais (cores). 9

13 Figura 8 Variação da mediana granulométrica dos sedimentos superficiais Registo dos sensores Dados adquiridos na praia A Figura 9 representa as variações ao longo do tempo na altura da coluna de água (h), altura significativa das ondas (Hs), período do zero ascendente das ondas (Tz), e da velocidade da corrente segundo as direcções x e y do EMCM. A caracterização da agitação incidente foi feita através de análise espectral do sinal de pressão, segundo o método descrito em Kamphuis (2000), para um intevalo de tempo de 10 minutos. Os dados de correntes foram filtrados através de uma média móvel para um intervalo de 10 minutos. Durante a 1ª, 2ª e 3ª marés a altura das ondas não excedeu 1 m, com períodos de 6 a 8 s. Na 4ª maré as agitação incidente apresenta características ligeiramente mais energéticas com alturas de onda superiores a 1 m e períodos de 8 a 11 s. 10

14 Figura 9 (A) Altura da coluna de água (h); altura significativa das ondas (Hs); (B) período do zero ascendente das ondas; (C) velocidade do escoamento na direcção x e y do EMCM Dados adquiridos na lagoa A comparação entre o registo do PT instalado no interior da lagoa e o PT instalado na praia, mostra a deformação que onda de maré sofre ao propagar-se para interior da lagoa, com desfasamentos significativos entre as estofas de praia-mar e baixa-mar (Figura 10). Figura 10 Comparação entre os registos do PTs instalados no interior da lagoa e na praia. 11

15 Os dados adquiridos com o APD, permitiram testar e melhorar as condições de operacionalidade do equipamento. A Figura 11 representa a variação da velocidade absoluta ao longo do período de imersão do equipamento. Contudo, ainda subsistem algumas dificuldades no processamento dos dados, em particular no que concerne ao referencial utilizado pelo programa do ADP para gerar as direcções das correntes. Contour Variable: Velocity - Abs Speed (cm/s) Range (m) Range (m) :54:04 09/27/ :14:04 09/27/ :34:04 09/27/ :54:04 09/27/ :14:04 09/27/ :34:04 09/27/2011 Figura 11 Variação da velocidade absoluta das correntes, no espaço e no tempo, medida pelo ADP (software ViewADPPro v4.03 ) Velocity (cm/s) Avaliação da campanha A campanha CODEAR I decorreu com sucesso, permitindo a aquisição de um grande conjunto de dados de várias naturezas. Foram registados alguns problemas durante a aquisição de dados, que se descriminam abaixo: As condições metereológicas (nevoeiro) durante o dia 27 de Setembro condicionaram a aquisção de imagens de vídeo; A acreção ocorrida no terraço de maré durante o dia 29 de Setembro impediu a aquisção de dados de correntes durante o último ciclo de maré, devido ao enterramento do EMCM. 7. Referências bibliográficas Kamphuis, J. W. (2000). Introduction to coastal engineering and management. Advance Series on Ocean Engineering, vol.16, World Scientific, 437p. 12

16 Anexos Níveis de maré previstos para o Porto de Peniche Data Hora Legal de Verão (UTC+1) Altura (m) relativa ao ZH Ter, : Preia-mar Ter, : Baixa-mar Ter, : Preia-mar Ter, : Baixa-mar Qua, : Preia-mar Qua, : Baixa-mar Qua, : Preia-mar Qua, : Baixa-mar Qui, : Baixa-mar Qui, : Baixa-mar Qui, : Baixa-mar Qui, : Baixa-mar Histórico das condições meteorológicas para Sintra Temperatura média 22 C 22 C 22 C Pressão ao nível do mar hpa hpa hpa Velocidade do vento 11 km/h 12 km/h 10 km/h Precipitação 0.0 mm 0.0 mm 0.0 mm 13

17 27 Setembro de Setembro de

18 29 Setembro de 2011 Ficheiros de dados Todos os dados estão disponibilizados na página do projecto: BeachSandCODE\Campanhas\CODEAR.I_27-28Set2011\Dados Nome do ficheiro _1000_AEM-USB_0200_150610_A.csv Lagoa Obidos2Hz_ _ csv LO_ _ _ csv Lagoa Obidos10m_ _ csv LOB001.adp DGPSdata_CODEARI.xls Conteúdo Dados EMCM Dados PT (praia) Dados PT (lagoa) Dados ADP Dados DGPS 15