Modelagem hidrodinâmica de dispersão da pluma de sedimentos em suspensão oriundos de atividades de dragagem na Baía de Paranguá e Antonina, PR.

Abstract

Resumo: O setor portuário configura importante braço da economia mundial e segue em constante expansão. As atividades de dragagem são intrínsecas à operação portuária e executadas periodicamente, na maior parte dos casos. As dragagens podem intensificar o transporte de sedimentos em um dado local, causando impactos econômicos e ambientais. Por vezes, as operações são realizadas em estuários, ambientes de alta complexidade com forçantes em diferentes sentidos, dificultando a previsibilidade do comportamento hidrodinâmico e sedimentológico. Nesse contexto, o presente estudo visa simular a pluma de dispersão de sedimentos em suspensão oriundas do processo de overflow de dragas do tipo Trailing Suction Hopper Dredge (TSHD). O modelo Delft3D-FLOW foi implementado para o Complexo Estuarino de Paranaguá (CEP) considerando as forçantes de maré, ventos e rios com a verificação dos dados a partir de comparações às séries históricas da região. Foram considerados três eventos reais de dragagem com medições de turbidez in loco, próximas à draga, de modo a servir como comparação aos resultados do modelo. É testada a conversão dos dados de turbidez em concentração de sedimentos em suspensão a partir de um fator direto proposto na literatura. O modelo hidrodinâmico possibilitou a simulação da pluma considerada visível na região com a determinação de parâmetros físicos básicos e características da dispersão no instante de dragagem. As comparações diretas entre os dados medidos e simulados obteve discrepâncias, entretanto, atingiu as mesmas ordens de grandeza, correspondendo ao bom funcionamento da modelagem.

Abstract: The port sector constitutes an important field of the world economy and it remains on a permanent expansion. The dredging works are instrisic to the port operation and are periodically executed, in most of the cases. The dredgings may intensify the sediment transportation in a specific site, causing economical and enviromental impacts. Sometimes, the operations are performed in estuaries, that are places with high complexity with climatic forcing in different ways, difficulting the foreseeability of the hydrodynamic and sedimentological behaviour. In such a context, this study intend to simulate the suspended plumes of sediment dispersion originated from the processes of overflow of dredges of the Trailing Suction Hopper Dredge (TSHD) type. The model Delft3D-FLOW was implemented for the Estuary Complex of Paranaguá considering the natural forces of tide, wind, and rivers with the verification of the data from the comparison of a historical series on the region. Three real dredging events were considered with turbidity measurements in loco, close to the dredges, in order to count as a comparison to the results of the model. The conversion of the data about the turbidity in suspended sediments concentration is tested from a direct factor proposed in the literature. The hydrodynamic model enabled a simulation of the plume considered visible in the region with the designation of the basic physical parameters and characteristics of the dispersion in the dredging moment. The direct comparisons between the data measured and the simulated ones obtained discrepancies, however, achieved the same orders of magnitude corresponding to the good functioning of the model.