Levantamento Hidrodinamico do rio Itamambuca PDF

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LEVANTAMENTO HIDRODINÂMICO DO RIO E ESTUÁRIO DE ITAMAMBUCA - RELATÓRIO FINAL COMPLETO...

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

TURMA 01

LEVANTAMENTO HIDRODINÂMICO DO RIO E ESTUÁRIO DE ITAMAMBUCA

ITAJUBÁ 2018

TURMA 01

LEVANTAMENTO HIDRODINÂMICO DO RIO E ESTUÁRIO DE ITAMAMBUCA

Relatório entregue como requisito para aprovação na disciplina EHD604.2 – Fundamentos de Oceanografia Física (Prática), ministrada pelo Professor Dr. Alessandro Luvizon Bergamo, do curso de Engenharia Hídrica da Universidade Federal de Itajubá – UNIFEI.

ITAJUBÁ 2018

LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 - Precipitação do Estado de São Paulo (CONFINS, 2018) .......................... 8 Figura 2 - Temperatura do Estado de São Paulo (CONFINS, 2018) ......................... 9 Figura 3 - Umidade Relativa do Estado de São Paulo (CONFINS, 2018) ............... 10 Figura 4 - Mapa da localização da bacia do rio Itamambuca no Litoral Norte de São Paulo (Brasil das águas) ........................................................................................ 11 Figura 5 - Carta geomorfológica da Bacia Hidrográfica do rio Itamambuca (BUZATO)..................................................................................................................... 12 Figura 6 - Região Hidrográfica da Vertente Litorânea (3rh vertente litorânea) ... 14 Figura 7 - Mapa de Declividade do Litoral Norte Paulista (SOUZA) ..................... 16 Figura 8 - Mapa da topografia da Bacia do Rio Itamambuca (topographic-map) 17 Figura 9 - Praia de Itamambuca (Fabio Colombini) ................................................. 20 Figura 10 - Distribuição esquemática, localização, volume e direção e intensidade das correntes marinhas que transportam as Massas de Água da Plataforma Continental da Região Sudeste (EMILSON, 1961) ................................................... 20 Figura 11 - Distribuição esquemática das correntes de superfície da Plataforma Continental da região sudeste (MESQUITA, 1983) .................................................. 21 Figura 12 - Elipses da componente M2 da corrente de maré na Plataforma da região sudeste, em pontos de observação situados entre a superfície e a profundidade máxima de observação (Mesquita & Harari, 1998) .......................... 22 Figura 13 - Temperatura da Superfície do Mar em outubro de 2018 (Instituto Nacional de Meteorologia, 2018) ................................................................................. 24 Figura 14 - Variação do nível médio dos registros de marés (Franco & Mesquita, 1986) ............................................................................................................................... 25 Figura 15 - Instalação das barracas no camping Tio Gato ....................................... 27 Figura 16 - Reconhecimento da área de estudo balsa ............................................... 28 Figura 17 - Travessia com a balsa para realizar o reconhecimento da área de estudo da praia de Itamambuca .................................................................................. 28 Figura 18 - Reconhecimento da área de estudo da praia de Itamambuca .............. 29 Figura 19 - Pré aula após reconhecimento dos pontos de medição .......................... 31 Figura 20 - Início da montagem dos equipamento .................................................... 31 Figura 21 - Instalação dos equipamentos antes do início das medições .................. 32

Figura 22 - Perfis médios das Propriedades do Estuário (a) pH, b) Temperatura, c) Condutividade 1, d) Condutividade 2, e) Sólidos suspensos, f) Salinidade, g) Potencial de oxirredução, h) Oxigênio dissolvido)..................................................... 34 Figura 23 - Variação do pH com o tempo .................................................................. 36 Figura 24 - Variação da Temperatura com o tempo ................................................. 36 Figura 25 - Variação da Condutividade 1 com o tempo ........................................... 37 Figura 26 - Variação da Condutividade 2 com o tempo ........................................... 37 Figura 27 - Variação dos Sólidos Suspensos com o tempo........................................ 38 Figura 28 - Variação da Salinidade com o tempo ...................................................... 38 Figura 29 - Variação do Potencial de Oxirredução com o tempo ............................ 39 Figura 30 - Variação do Oxigênio Dissolvido com o tempo ...................................... 39 Figura 31 - Representação esquemática de um estuário e dos seus setores (FAIRBRIDGE, 1980, apud, SILVA, 2000) ............................................................... 40 Figura 32 - Temperatura do ar (°C) ........................................................................... 41 Figura 33 - Pressão atmosférica (mmHg) ................................................................... 41 Figura 34 - Umidade relativa do ar (%) ..................................................................... 42 Figura 35 - Velocidade do vento (km/h) ..................................................................... 42 Figura 36 - Diferença do nível de água em um ciclo da maré da praia ................... 43 Figura 37 - Nível de água na zona de mistura (m)..................................................... 44 Figura 38 - Diagrama de Estratificação-circulação de Hansen Rattray (1966) (MIRANDA, 2002) ........................................................................................................ 45 Figura 39 - Seção de medição ...................................................................................... 46

LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Propriedades do estuário ........................................................................... 33 Tabela 2 - Valores médios das propriedades do estuário medidas em um ciclo completo da maré ......................................................................................................... 42 Tabela 3 - Variação das condições do tempo ao longo do dia................................... 43 Tabela 4 - Valores da salinidade para a obtenção do parâmetro de estratificação 45 Tabela 5 - Valores encontrados para a velocidade superficial ................................. 47 Tabela 6 - Dados obtidos nas medições realizadas na praia ..................................... 52 Tabela 7 - Medições realizadas no Estuário às 6:00 .................................................. 54 Tabela 8 - Medições realizadas no Estuário às 7:00 .................................................. 55 Tabela 9 - Medições realizadas no Estuário às 7:30 .................................................. 56 Tabela 10 - Medições realizadas no Estuário às 8:00 ................................................ 57 Tabela 11 - Medições realizadas no Estuário às 8:30 ................................................ 58 Tabela 12 - Medições realizadas no Estuário às 9:05 ................................................ 59 Tabela 13 - Medições realizadas no Estuário às 9:50 ................................................ 60 Tabela 14 - Medições realizadas no Estuário às 10:15 .............................................. 61 Tabela 15 - Medições realizadas no Estuário às 10:45 .............................................. 62 Tabela 16 - Medições realizadas no Estuário às 11:15 .............................................. 63 Tabela 17 - Medições realizadas no Estuário às 12:00 .............................................. 64 Tabela 18 - Medições realizadas no Estuário às 12:30 .............................................. 65 Tabela 19 - Medições realizadas no Estuário às 13:00 .............................................. 66 Tabela 20 - Medições realizadas no Estuário às 13:30 .............................................. 67 Tabela 21 - Medições realizadas no Estuário às 14:00 .............................................. 68 Tabela 22 - Medições realizadas no Estuário às 14:30 .............................................. 69 Tabela 23 - Medições realizadas no Estuário às 15:00 .............................................. 70 Tabela 24 - Medições realizadas no Estuário às 15:30 .............................................. 71 Tabela 25 - Medições realizadas no Estuário às 16:00 .............................................. 72 Tabela 26 - Medições realizadas no Estuário às 16:30 .............................................. 73 Tabela 27 - Medições realizadas no Estuário às 17:00 .............................................. 74 Tabela 28 - Medições realizadas no Estuário às 17:30 .............................................. 75 Tabela 29 - Medições realizadas no Estuário às 18:00 .............................................. 76

SUMÁRIO 1.

INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 5

2.

LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO .......................................................................... 7

2.1

CARACTERIZAÇÃO METEOROLÓGICA .............................................................. 7 2.1.1

PRECIPITAÇÃO ................................................................................................ 7

2.1.2

TEMPERATURA................................................................................................ 8

2.1.3

PRESSÃO ............................................................................................................ 9

2.1.4

UMIDADE RELATIVA ..................................................................................... 9

2.2

BACIA DO RIO ITAMAMBUCA........................................................................... 10

2.2.1 REGIÃO HIDROGRÁFICA DA VERTENTE LITORÂNEA DO ESTADO DE SÃO PAULO (LITORAL NORTE UGRHI 03) ...................................................... 13 2.2.2 TOPOGRAFIA DA REGIÃO HIDROGRÁFICA DO LITORAL NORTE PAULISTA......................................................................................................................... 15 2.3

USO E OCUPAÇÃO DO SOLO .............................................................................. 17

2.3.1

DISPONIBILIDADE E DEMANDA DOS RECURSOS HÍDRICOS .......... 18

2.3.2

DINÂMICA DEMOGRÁFICA E SOCIAL.................................................... 19

2.3.3

SANEAMENTO AMBIENTAL....................................................................... 19

2.4

CARACTERIZAÇÃO DO OCEANO..................................................................... 19

2.4.1

CIRCULAÇÃO ................................................................................................. 19

2.4.2

CIRCULAÇÃO DE SUPERFÍCIE.................................................................. 21

2.4.3

CIRCULAÇÃO DA MARÉ ............................................................................. 21

2.4.4

ESPECTROS ROTATÓRIOS DE CORRENTES......................................... 23

2.4.5

TEMPERATURA DA SUPERFÍCIE DO MAR ............................................ 23

2.4.6

REGIME DE MARÉS .......................................................................................... 24

2.4.7 3.

4.

NÍVEL DO MAR............................................................................................... 25

METODOLOGIA ............................................................................................................. 26 3.1

EQUIPAMENTOS UTILIZADOS .......................................................................... 26

3.2

REALIZAÇÃO DAS ATIVIDADES....................................................................... 26

RESULTADOS E DISCUSSÃO ...................................................................................... 33 4.1

PROPRIEDADES DO ESTUÁRIO ........................................................................ 33

4.2

CLASSIFICAÇÃO DO ESTUÁRIO ....................................................................... 40

4.3

PROPRIEDADES DO ESTUÁRIO ........................................................................ 40

4.4

CLASSIFICAÇÃO DA MARÉ ................................................................................ 43

5.

CONCLUSÃO ................................................................................................................... 49

6.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 50

5 1. INTRODUÇÃO Desde os primórdios da civilização humana, o planeta no qual vivemos sempre se apresentou como um sistema intrigante para os seres vivos que residiam neste local, seja no perpassar das estações, nos eventos extremos gerando forças devastivas monstruosas e principalmente nos grandes mares, até hoje imortalizado nos versos de camões, marcando as mais diversas civilizações em todos os grandes tempos da história. A respeito dos oceanos, é quantificada área de aproximadamente 362milhões de quilômetros quadrados, com uma profundidade média de cerca de 3690 metros, resultando um volume de mais 1,3 bilhão de quilômetros cúbicos, apresentando diferenças em relação as propriedades existentes no composto químico e físico, com ocorrência de mares quentes e frios simultaneamente. As bacias oceânicas estão sempre em processo de mudança ao longo do tempo, porém essa mudança acontece em um processo lento que está ligado aos movimentos das placas tectônicas, estima-se que a idade dos oceanos está em torno de 200 milhões de anos, cerca de 1/20 da história do nosso planeta, sua origem acontece a partir da atmosfera, meteoritos, resfriamento do planeta e formação da litosfera. Os sais da água do mar surgem a partir dos íons da litosfera que é formada pelo intemperismo de rochas. É importante ressaltar que os primeiros oceanos tinham composição distinta de hoje em dia e o arranjo de oceanos e continentes na superfície é determinante para as mudanças climáticas. Segundo o Ministério do Meio Ambiente, “mais de 97,5% da água do planeta é salgada. Da parcela de água doce, 68,9% encontra-se nas geleiras, calotas polares ou em regiões montanhosas, 29,9% em águas subterrâneas, 0,9% compões a umidade do solo e dos pântanos e apenas 0,3% constitui a porção superficial de água doce presente em rios e lagos”. Todo este volume monstruoso de água é regido por diversos parâmetros determinísticos para suas características próprias, como o teor de sal existente em diversos níveis, condições de pressões e temperaturas, além de possuir grande potencial gerador de energia, condições de navegação, turismo, pesca, além de outros fatores, em relação aos potenciais destrutivos devido alterações meteorológicas diversas. Os estuários, regiões de transição de rios e mares, são superfícies importantes para conectar áreas costeiras. Imprescindíveis para a manutenção da natureza, tais locais mostram ser influenciadas pelas marés, gradientes ambientais diversos, desde águas doces

6 próximos as cabeceiras, águas salobras, e águas marinhas próximas da sua cabeceira. Segundo Pritchard (1967), as regiões estuarinas são aquelas em que corpos d’água costeiros estão semiconfinados, um local que recebe água doce do continente e água salgada do oceano. Devido essa constantes dinâmicas oceânicas e costeiras, acrescidas de características fluviomorfológicas encontradas nos estuários, eles estão em constante transformação, e portanto são considerados ecossistemas muito sensíveis ás consequências antrópicas, especialmente quanto ao uso e ocupação do local, em que se tem processos de remoção da camada vegetal nativa com ocupação e construção dos arredores, que culminam em desequilíbrios morfológicos afetando não somente a biota residente, mas também alterando características químicas, físicas e biológicas do ecossistema. Deste modo tem-se como objetivo do presente relatório amostrar parâmetros físicos e ambientais na zona de mistura do estuário, em frente a área do camping e na boca do estuário, início da zona costeira, durante o ciclo completo da maré semi-diurna, amostrar parâmetros físicos ao longo da zona de mistura durante o deslocamento da maré enchente e por fim parâmetros hidrológicos na região fluvial, de Itamambuca, Ubatuba,SP.

7 2. LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO 2.1 CARACTERIZAÇÃO METEOROLÓGICA O clima predominante no estado de São Paulo é o clima tropical, apresentando verões quentes e chuvosos e inverno seco e pouco frio. No entanto, as temperaturas variam de acordo com o relevo, a proximidade com o mar e a latitude. A região estudada – litoral Norte, Itamambuca – por estar localizada perto do mar, possui o clima tropical úmido, caracterizado por altas temperaturas (tanto no verão como no inverno) e elevado teor de umidade no ar. Assim, apresenta pouca variação de temperatura ao longo do ano, fazendo com que as estações de inverno e verão se diferenciem pela presença de umidade, com grande presença no verão e ausência no inverno. No entanto, essa região apresenta ao longo de todo ano grande precipitação, sendo a média do mês mais seco superior à 60 mm de chuva. Além disso, esse tipo de clima é influenciado pela umidade do Oceano Atlântico, com a atuação de 3 massas de ar – Massa Polar Atlântica, Massa Tropical Atlântica e Massa Equatorial Atlântica. 2.1.1 PRECIPITAÇÃO Devido à presença da Serra do Mar, a região estudada possui complexidade no escoamento atmosférico e causa fenômenos como chuvas orográficas, movimento de ar ascendente localizado e forçado, bloqueio das frentes frias e quentes, etc. Isso faz com que ao longo de todo ano, haja a presença de chuva, com precipitação média anual de 2600 mm e valores médios diários de 6 a 8 mm. A Figura 1 apresenta a distribuição de precipitação ao longo do estado de São Paulo.

8 Figura 1 - Precipitação do Estado de São Paulo (CONFINS, 2018)

2.1.2 TEMPERATURA Por essa região apresentar o clima tropical úmido, as temperaturas variam ao longo do ano de acordo com a estação presente, se apresentando maiores no verão e menores do inverno. A máxima já registrada na região foi de 40,8 °C, e a mínima de 3,1 °C. No entanto, desconsiderando eventos extremos, geralmente a temperatura se

apresenta ao longo do ano em torno de 15 °C à 40 °C. A Figura 2 apresenta a distribuição de temperatura no estado de São Paulo.

9 Figura 2 - Temperatura do Estado de São Paulo (CONFINS, 2018)

2.1.3 PRESSÃO A pressão apresentada nessa região, é de 1017 hPa. Por estar próxima ao mar, não há grande variação de pressão ao longo do ano nessa região. 2.1.4 UMIDADE RELATIVA Por se concentrar próximo ao mar e possuir o clima tropical úmido, a região estudada apresenta grandes valores de umidade ao longo do ano, tendo como média anual 86,4 %. É difícil ao longo do ano a umidade se apresentar abaixo de 80%, no entanto, o valor mais baixo registrado foi de 21%. A Figura 3 apresenta a distribuição de umidade relativa ao longo do estado de São Paulo.

10 Figura 3 - Umidade Relativa do Estado de São Paulo (CONFINS, 2018)

2.2 BACIA DO RIO ITAMAMBUCA Segundo ESMERALDA BUZATO, a Bacia Hidrográfica do Rio Itamambuca apresenta um perfil regular no traçado da drenagem no sentido noroeste para sudeste. A sua geomorfologia encaixa – se na estrutura geológica do vale. As nascentes surgem das escarpas à monte a mais de 1000 metros de altitude e das vertentes dos promontórios que envolvem esta bacia e se desfazem no mar. A área da planície se estende num raio de 1,5 km a 2,0 km de distância da de costa onde se encontram morros isolados por erosão diferencial.

11 Figura 4 - Mapa da localização da bacia do rio Itamambuca no Litoral Norte de São Paulo (Brasil das águas)

12 Figura 5 - Carta geomorfológica da Bacia Hidrográfica do rio Itamambuca (BUZATO)<...