Correntes residuais induzidas pela 2 m na baía do espírito

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II CONGRESSO BRASILEIRO DE OCEANOGRAFIA
09 a 12 de Outubro de 2005 - Vitória - ES - Brasil

CORRENTES RESIDUAIS INDUZIDAS PELA M 2 NA BAÍA DO ESPÍRITO
SANTO.
1

1
2

Menezes, G.S.C. ; 2Chacaltana, J.T.A.

Rua Lauro Farias Santos, nº374, 29042-785. Vitória-ES. gustavoscm@yahoo.com.br.
Avenida Fernando Ferrari, s/n, 29060-970. Vitória-ES. juliotac@ambiental.ufes.br.

Palavras Chave:Modelagem hidrodinâmica, hidrodinâmica costeira, maré.

Introdução
A baía do Espírito Santo está associada com o canal da Passagem e a baía de Vitória, formando o sistema
estuarino do Rio Santa Maria da Vitória. Este sistema circunda o município de Vitória, capital do Espírito
Santo, o qual despeja grandes quantidades de efluentes no mesmo. A baía também sofre com os riscos de
derramamentosde óleo pelas embarcações provenientes dos sistemas portuários da região (Porto de
Vitória e de Tubarão).
O processo dispersivo (carreamento de efluentes, hidrocarbonetos), em corpos d’água governados pela
maré astronomica, tem sua influência expressa em uma escala temporal da ordem de vários ciclos de
maré, com o poluente sofrendo um transporte líquido durante o movimento periodico d’água domar.
E esta hidrodinâmica de longo termo, escala de tempo longa, é expressa pelas correntes residuais.
Portanto, estas correntes representam a circulação média temporal da hidrodinâmica de uma regiao, com
média temporal igual ao período equivalente da ação do processo físico. Em uma região costeira, como a
baía do Espírito Santo este período equivale ao do harmônico da maré dominante M 2 , umavez que a
maré apresenta dominancia semi-diurna. O presente trabalho trata do estudo destas correntes residuais
através da simulação numérica com o auxílio do modelo numérico DIVAST, desenvolvido por Falconer
(1). Tal modelo é bidimensional e integrado na vertical, e utiliza o esquema implícito de direção alternada
(ADI) das Diferenças Finitas. As correntes residuais possuem o potencial depoderem ser utilizadas direta
ou indireta na identificação, análise, e gestão de inúmeros processos, seja de ordem econômica, biológica,
física ou química.

Material e Métodos
A simulação das correntes residuais teve como forçante apenas a componente M 2 da maré astronômica
local, sendo este estudo portanto de caráter preliminar. Nos contornos abertos foram forçadas oscilações
de elevação ede fluxo, na parte externa da baía (elevação) e nos canais de acesso ao Porto de Vitória e da
Passagem (fluxo). Nestes contornos foram implementados esquemas de condições de contorno, seguindo
as idéias propostas por Palma e Matano (2). Os esquemas escolhidos, que apresentaram os melhores
resultados, foram o de Flather (modificado por Palma e Matano, (2)) no contorno externo e o de
relaxamentonos canais. Estes possuem a seguinte formulação, respectivamente:

g
∗ (η − η ext )
(1)
h
Sendo que a variável u representa a velocidade a ser passada perpendicular ao contorno, η simboliza a
elevação computada pelo modelo e η ext a elevação decorrente da onda de maré a ser simulada, calculada
u=

esta a partir de:

 2π

η ext = A ∗ cos 
 T ∗t −ϕ

m


(2)

E emseguida o esquema de relaxamento:

φ = (1 − α ) ∗ φ (in, j ) + α ∗ φ ext



in  
α = 0.5 ∗ 1 − cos π
 x ( i, j )  





in = 1...Μ, sendo Μ o número de células na camada de
relaxament o contadas perpendicu larmente ao contorno

1

(3)

II CONGRESSO BRASILEIRO DE OCEANOGRAFIA
09 a 12 de Outubro de 2005 - Vitória - ES - Brasil

em que

φ é a variável prognóstica,α é um fator que varia perpendicularmente ao contorno (de 0 a 1), e

φ ext é o valor externo a ser estipulado (nos contornos do canal da Passagem e de acesso à baía de Vitória,
a velocidade oscilando como em uma onda de maré M 2 ).
Na baía do Espírito Santo foi utilizado uma malha regular, com 246x256 células quadráticas de 25 m de
lado. A batimetria utilizada na simulação é proveniente de...
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