2.1.2. Pressão atmosférica Sobreelevação da superfície do mar devida à variação da pressão atmosférica: esta componente é também identificada como storm surge : η P ρ g P = Variação da pressão atmosférica em relação à pressão normal (1013 mb), [N/m 2 ] (1 mb 99.704 N/m 2 ) 2.1.3. Correntes Podem-se considerar os seguintes tipos de correntes: Corrente marítima: associadas à circulação oceânica; forçadas pela circulação atmosférica,; importante a força de Coriolis ; de pequena importância na engenharia costeira; O(5-10 cm/s, com excepções). Correntes de densidade: resultam de gradientes de densidade, devido a variações de temperatura, concentrações de sólidos em suspensão e/ou salinidade. VIII 10
Correntes devidas ao vento (local): afectam a camada superficial; balanço da tensão tangencial do vento, força de Coriolis e força gravítica (gradiente da superfície livre); variação da direcção com a profundidade (espiral de Ekman); O(1% U 10 ). Correntes de maré: de importância (e magnitude) variável, consoante a localização; cíclicas (multicomponente); significativas para a engenharia costeira, especialmente nas embocaduras de estuários, O(0.1-2.0 m/s) Correntes litorais: de grande importância na engenharia costeira. Responsáveis pelo transporte de sedimentos na orla costeira. Corrente litorais (adaptado de Horikawa, 1988) VIII 11
a) Longitudinais: correntes paralelas à costa, provocadas, principalmente, pela transferência de energia pela rebentação de ondas, ou em zonas de acentuada difracção das mesmas; (longshore currents) V 0.58 g H rms, b sen ( 2α ) b Corrente longitudinal (adaptado de Edge of the Sea, 1983) b) Transversais: correntes perpendiculares à costa: VIII 12
b1) correntes de fundo ou infraescavação (undertow), Umax 0.1 0. 2 g h b, U 0.08 g h Correntes de fundo (adaptado de Okayasu, 1989) b2) correntes de retorno, de fuga ou agueiro (rips) Corrente transversal (adaptado de Edge of the Sea, 1983) VIII 13
2.1.4. Marés Originadas pela atracção gravítica dos astros, em particular, a Lua (M 2, O 1 ), e o Sol (S 2 ) e a sua interacção (K 1 ), cuja influência relativa depende do comportamento dinâmico do corpo de água. Podem gerar variações da nível de água e correntes significativas. Teoria de equilíbrio de forças estático: Equilíbrio de forças sobre a Terra Superfície oceânica resultante do equilíbrio de forças sobre a Terra Geração de maré semi-diurna VIII 14
No entanto, as marés observadas são muito diferentes das resultantes do equilíbrio estático, devido a desfasamentos entre a acção e a reacção onda de maré (cuja velocidade varia com h, sofre reflexões, etc.) Resultado numérico da propagação da componente M 2 Previsões de maré: http://www.shom.fr/fr_page/fr_serv_prediction/ann_marees.htm http://www.hidrografico.pt/wwwbd/mares/maresportosprincipais.asp http://www.coastal.udel.edu/faculty/rad/tide.html VIII 15
2.1.5. Seichas ( seiche ) Ondas de longo período (30 < T < 500 s), que se fazem sentir em bacias naturais e portuárias, que resultam da amplificação e ressonância de ondas (energia) incidentes. As ondas incidentes podem ter origem em sismos, batimentos ( surf-beat ), perturbações meteorológicas (oscilações violentas do vento e pressão). Os modos de oscilação correspondem aos períodos naturais de ressonância. As seichas constituem, em geral, um perigo para as embarcações ancoradas em bacias portuárias, em particular, se colocadas próximos dos nodos (pontos de oscilação vertical mínima e horizontal máxima, em contraste com os ventres ). Modos de oscilação unidimensional em bacias rectangulares fechadas VIII 16
Os períodos próprios de oscilação e comprimentos de onda em bacias rectangulares são dados por: Bacia fechada : Bacia aberta: T n = 2λ n g h T n = 4 λ ( 2n 1) g h L = 2λ n L = 4 λ ( 2n 1) em que λ é o comprimento da bacia portuária. Calculador automático : http://www.coastal.udel.edu/faculty/rad/index.html http://www.coastal.udel.edu/faculty/rad/seiche.html Para o caso bidimensional: Oscilação bidimensional numa bacia rectangular fechada VIII 17
Para uma bacia portuária real (ex., Porto de Sines): Índices de agitação máxima no porto de Sines Previsão de oscilação num ponto interior do porto de Sines. VIII 18
2.1.6. Maremotos ( tsunamis ) Ondas de longo período geradas por sismos. Parâmetros Oceano Plat. Continental Profundidade, h 2.5-4 km 200 m Velocidade, c 550-750 Km/h 50-300 Km/h ( h 1/2 ) Comp. de onda, L 40-200 Km 1000-3000 m ( h 1/2 ) Período, T 3.5 20 min Altura, H 0.3 0.6 m 3 30 m Espraiamento máximo provocado por um tsunami na costa do Chile. VIII 19
2.2. Processos costeiros O transporte aluvionar (de sedimentos) processa-se principalmente entre a zona de rebentação e a costa, por acção das correntes litorais, induzidas pelas ondas. (Zona litoral) (Largo) (Zona interior) (Berma) (Praia) (Barra) (Cava) (Zona costeira) (Zona de rebentação) (Espraiado) Terminologia da zona costeira. VIII 20
Os fenómenos de transporte de sedimentos realizam-se tanto na direcção transversal (em perfil) como na direcção longitudinal (paralelo à costa) Processos e problemas costeiros com relevância do transporte transversal. VIII 21
Fenómenos de transporte longitudinal: resultam das correntes longitudinais geradas na zona da rebentação, para ondas de incidência oblíqua. Erosões e deposições localizadas junto a um campo de esporões. Erosões e deposições localizadas junto a um quebra-mar. VIII 22
Erosão generalizada.versus. erosão localizada Balanço de sedimentos na zona costeira (adaptado de Komar, 1988). Erosão natural numa escarpa costeira (adaptado de Komar, 1988). VIII 23
Fotografia aérea da entrada do Porto da Figueira da Foz Fenómenos e processos relevantes nesta imagem: Refracção de ondas Transporte litoral (Norte -> Sul) Erosão / Acreção Agitação marítima / Correntes de maré e fluviais Controle da embocadoura e porto de abrigo com estruturas VIII 24