ANÁLISE DAS VARIAÇÕES MORFODINÂMICAS POR ...necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.) ANÁLISE DAS VARIAÇÕES MORFODINÂMICAS POR FUNÇÕES ORTOGONAIS

ANÁLISE DAS VARIAÇÕES MORFODINÂMICAS POR FUNÇÕES

ORTOGONAIS EMPÍRICAS - PRAIA DO FLAMENGO (RJ)

Aline Cardinale de Araujo

Dissertação de Mestrado apresentada ao

Programa de Pós-graduação em Engenharia

Oceânica, COPPE, da Universidade Federal

do Rio de Janeiro, como parte dos

requisitos necessários à obtenção do título

de Mestre em Engenharia Oceânica.

Orientador: Marcos Nicolás Gallo

Rio de Janeiro

Novembro de 2016




DISSERTAÇÃO SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DO INSTITUTO ALBERTO

LUIZ COIMBRA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA DE ENGENHARIA

(COPPE) DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE

DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE

EM CIÊNCIAS EM ENGENHARIA OCEÂNICA.

Examinada por:

________________________________________________

Prof. Marcos Nicolás Gallo, Ph.D.

________________________________________________

Prof. Luiz Galiza, Ph.D.

________________________________________________

Profª Josefa Varela Guerra, Ph.D.

RIO DE JANEIRO, RJ – BRASIL

NOVEMBRO DE 2016

iii

Cardinale-Araujo, Aline

Análise das Variações Morfodinâmicas por Funções

Ortogonais Empíricas - Praia do Flamengo (RJ) / Aline

Cardinale de Araujo. – Rio de Janeiro: UFRJ/COPPE, 2016.

XVI, 138 p.: il.; 29,7 cm.


Dissertação (mestrado) – UFRJ/ COPPE/ Programa de

Engenharia Oceânica, 2016.

Referências Bibliográficas: p. 86-91.

1. Morfodinâmica Praial. 2. Análise de Componente

Principal. 3. Praia do Flamengo. I. Gallo, Marcos Nicolás. II.

Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE, Programa

de Engenharia Oceânica. III. Título.

iv

Aos meus pais, pela educação.

Ao meu amado filho Leônidas, pela motivação e alegria. E a David, pelo amor, cumplicidade e inspiração.

v

Agradecimentos

Agradeço a Deus pelo fôlego de vida, pelo sustento, pelas oportunidades, pela proteção,

pelo mar, pelo vento, pelo sol e pela lua, pelas ondas, pela praia, por toda a linda e rica

natureza, pelo amor incondicional, e pela graça, que me permitiram ser quem sou e

chegar até aonde cheguei.

Agradeço a CAPES, pelo apoio financeiro que me ajudou a custear a nada barata vida

carioca, e, por consequência, permitiu a execução deste trabalho.

Agradeço ao meu professor e orientador Marcos Gallo, por toda paciência, dedicação e

apoio.

Agradeço ao professor Luiz Gallisa, pelas discussões físicas sobre wavelets e

processamento de sinais, e por toda ajuda que prestou a esta pesquisa.

Agradeço a professora e amiga Celia Regina Souza, pelos sábios e experientes

conselhos referentes à pesquisa em morfodinâmica praial.

Agradeço a professora Josefa Guerra, por aceitar fazer parte da banca examinadora

deste trabalho.

Agradeço a professora Susana Vinzón, por gerir tão bem o LDSC, proporcionando um

excelente ambiente de trabalho.

Agradeço a Cristina, a Marise, e a Lucianita, por sempre cuidarem dos alunos,

facilitando (e muito) a vida acadêmica.

Agradeço aos companheiros de trabalho do LDSC, e àqueles que estiveram comigo

nesta jornada de mestrado (Tainá, Ana Luiza, Julia, Thalles, Lucas, Yuri, Leónidas, e

Julio), em especial àqueles que me ajudaram nos trabalhos de campo: Laíssa e irmãos,

Gabi, Boris, José Luis, Lucho, Geléia, André, Eldred, Teffi, Tía Georgina, Douglas,

Pedrão, Leo, Carol, Lara, Bruno e Mazza (FFT). Muito obrigada!

Agradeço aos meus sogros José e Déborah, pelo apoio e acolhimento nos momentos

mais críticos desta jornada, proporcionando um aconchegante refúgio familiar.

Tanto a agradecer!

Agradeço a todos que fizeram parte deste momento especial de minha vida e que por

alguma razão não têm seus nomes escritos nestas folhas.

vi

Resumo da Dissertação apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos

necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.)




Novembro/2016


Programa: Engenharia Oceânica

A Praia do Flamengo foi modificada devido ao aterramento que resultou no

avanço da linha de costa original, e pode estar exposta à erosão praial. Esta pesquisa

tem por motivação conhecer a morfodinâmica desta praia com o intuito de fornecer

subsídios para tomadas de decisão no âmbito do gerenciamento costeiro, bem como

para orientar futuras obras de engenharia costeira. Os perfis medidos por levantamento

topográfico foram analisados pelo método de EOF (Empirical Orthogonal Functions).

Também foi feita análise granulométrica, com estudo das células de circulação costeira,

e a retroanálise de imagens de satélite para fornecer dados complementares ao trabalho.

Como resultados, foi possível determinar a compartimentação da praia em 3 setores:

Setor I, onde prevalecem as cúspides praias (P1, P2 e P3) passando por um ponto que

provavelmente é a transição (P4); Setor II (P5 e P6) onde o comportamento tende ao

estado refletivo; e o Setor III (P7 e P8), com a presença de um terraço de baixa-mar. A

barlamar do molhe, a praia volta a apresentar comportamento de praia de cúspide.

vii

Abstract of Dissertation presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the

requirements for the degree of Master of Science (M.Sc.)

ANALYSIS OF MORPHODYNAMIC CHANGES BY EMPIRICAL ORTHOGONAL

FUNCTIONS - FLAMENGO BEACH (RJ)


November/2016

Advisor: Marcos Nicolás Gallos

Department: Ocean Engineering

Flamengo Beach has been modified because of the land reclamation which

resulted in the advancement of the original coastline, and may be exposed to beach

erosion. This research is motivated to know the morphodynamics of this beach in order

to provide information for making decision in the coastal management, and to guide

future works of coastal engineering. The profiles measured by survey were analyzed by

EOF method (Empirical Orthogonal Functions). Also, there were performed grain size

analysis, coastal circulation cells study, and satellite images analysis to provide

complementary data. As a result, it was possible to determine the partitioning of the

beach in 3 sectors: Sector I, where prevail beach cusps (P1, P2 and P3) through a point

that is probably the transition (P4); Sector II (P5 and P6) where the beach behavior

tends to reflective state; and Section III (P7 and P8), with the presence of a low-water

terrace. Updrift the pier, the beach back to present cusp of beach behavior.

viii

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 1

1.1 Apresentação e Motivação .......................................................................................... 1

1.2 Objetivos ...................................................................................................................... 5

2. CONCEITOS FUNDAMENTAIS ........................................................................................ 5

2.1 Ambiente Praial ........................................................................................................... 5

2.2 Circulação costeira: correntes geradas por ondas ................................................... 8

2.3 Classificação de Praias quanto ao Estado Morfodinâmico .................................... 10

2.4 Parâmetro Adimensional de Dean – Cálculo para o estado morfodinâmico da

praia ............................................................................................................................ 12

3. DESCRIÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO............................................................................. 13

3.1 Breve Histórico do Aterramento .............................................................................. 13

3.2 Geomorfologia regional ............................................................................................ 15

4. MÉTODOS ......................................................................................................................... 18

4.1 Medição e Análise do Perfil Praial ........................................................................... 18

4.2 Medição e Análise da Linha de Costa ...................................................................... 26

4.2.1 Análise Espectral ................................................................................................. 28

4.3 Sedimentologia ........................................................................................................... 30

4.4 Estado morfodinâmico da praia ............................................................................... 31

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ...................................................................................... 31

5.1 Análise descritiva quanto às mudanças sazonais .................................................... 31

5.2 Análise das Autofunções Ortogonais Empíricas (EOF) ......................................... 41

5.3 Variações Espaciais dos Parâmetros Medidos ........................................................ 58

5.5 Estado Morfodinâmico da Praia .............................................................................. 65

5.6 Análise das medições obtidas das imagens de satélite ............................................ 66

5.6.1 Análise Qualitativa .............................................................................................. 66

5.6.2 Análise Interanual ............................................................................................... 68

5.6.3 Análise Anual ...................................................................................................... 69

5.6.4 Análise Mensal .................................................................................................... 71

5.6.5 Análise Espectral ................................................................................................. 72

5.7 Células de Deriva ....................................................................................................... 80

6. CONCLUSÕES ................................................................................................................... 82

7. RECOMENDAÇÕES ......................................................................................................... 85

8. REFERÊNCIAS .................................................................................................................. 86

ix

ANEXO I .................................................................................................................................... 92

ANEXO II ................................................................................................................................. 136

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 - Localização da área de estudo (Fonte da imagens: “B” e “C” Landsat 7; “D” Google

Earth – imagem de 24/06/2009). ................................................................................................... 3

Figura 2 – Detalhe da área de estudo. Área demarcada mostra o avanço desde a linha de costa

original. (Fonte: Google Earth, imagem de 24/06/2009). ............................................................. 3

Figura 3 – Esquema de um sistema praial, com subdivisão em zonas de acordo com os

respectivos processos atuantes. (Modificado de Short & Masselink, 1999). ................................ 6

Figura 4 – Praia do Flamengo, início do séc. XX. ...................................................................... 14

Figura 5 – (A) Praia do Flamengo - mostrando a inexistência de faixa de areia; (B) Ressaca na

Praia do Flamengo, 1957. (Fonte: Acervo O Goblo). ................................................................. 14

Figura 6 – Construção do Parque Brigadeiro Eduardo Gomes (Aterro do Flamengo). Setas

brancas indicam a posição da calçada construída durante o primeiro aterramento, para a

implantação da Avenida Beira-mar. (A) Início das obras do Aterro do Flamengo, em 1959

(Fonte: O Globo, 2012); (B) Foto aérea do atual do Aterro do Flamengo (Machado, 2008) ..... 15

Figura 7 - Ilustração do procedimento de medição do perfil praial (Modificada de Dean &

Dalrymple, 2004). ....................................................................................................................... 19

Figura 8 - Localização dos perfis praias, e dos setores da praia (Fonte: Google Earth, imagem

de 24/06/2009). ........................................................................................................................... 21

Figura 9 - Localização dos transectos medidos nas imagens de satélite (Fonte: Google Earth,

imagem de 24/06/2009). .............................................................................................................. 27

Figura 10 – Variação espacial das elevações do Perfil 1 em função da distância normal à linha

de costa, medidas entre 09/07/2015 e 23/03/2016. ..................................................................... 33

Figura 11 - Variação espacial das elevações do Perfil 2 em função da distância normal à linha de

costa, medidas entre 03/06/2015 e 23/03/2016. .......................................................................... 35

Figura 12- Variação espacial das elevações do Perfil 3 em função da distância normal à linha de


x











Figura 18 - Autofunções dos dados de P1: (a) Perfis medidos em cada campanha junto com a

Função Média da Praia; (b) Perfis extremos de verão e inverno, juntamente com a Função

Média da Praia; (c) Distribuição de cada autofunção ao longo do perfil estudado; (d) Variação

temporal das autofunções. ........................................................................................................... 45

Figura 19 – Autofunções dos dados de P2: (a) Perfis medidos em cada campanha junto com a













Função Média da Praia; (b) Perfis extremos de verão e inverno, e perfil de primavera,

juntamente com a Função Média da Praia; (c) Distribuição de cada autofunção ao longo do

perfil estudado; (d) Variação temporal das autofunções. ............................................................ 53









xi

Figura 25 - Gráfico da distribuição espacial da variação da largura dos perfis ao longo da praia.

..................................................................................................................................................... 58

Figura 26 – Variação das linhas de costa amostradas ao longo das campanhas ......................... 59

Figura 27 - Gráfico da distribuição espacial da variação da declividade do swash ao longo da

praia. ............................................................................................................................................ 60

Figura 28 - Gráfico da distribuição espacial da variação da declividade da face da praia ao longo

da praia. ....................................................................................................................................... 61

Figura 29 - Gráfico mostrando a distribuição espacial do D50 ao longo da praia. ..................... 62

Figura 30 - Gráfico mostrando a distribuição espacial do desvio padrão ao longo da praia. ...... 63

Figura 31 - Gráfico mostrando a distribuição espacial da assimetria ao longo da praia. ............ 64

Figura 32 - Gráfico mostrando a distribuição espacial da assimetria ao longo da praia. ............ 64

Figura 33 - Representação da classificação do estado morfodinâmico da praia segundo o

parâmetro de Dean ...................................................................................................................... 66

Figura 34 - Distribuição da variação da largura da praia durante o período total para as imagens

obtidas de 2000 a 2016 ................................................................................................................ 67

Figura 35 - Distribuição espacial da largura dos transectos para a análise interanual ................ 68

Figura 36 - Gráfico mostrando a variação interanual (2000 a 2015) de cada transecto. ............. 69

Figura 37 - Distribuição espacial da largura dos transectos para a análise interanual ................ 70

Figura 38- Gráfico mostrando a variação anual de cada transecto. ............................................. 71

Figura 39 - Distribuição espacial da largura dos transectos para a análise mensal ..................... 71

Figura 40- Gráfico mostrando a variação mensal de cada transecto. .......................................... 72

Figura 41 – Espectros da variação da largura de T1; (a) mostra o espectro bruto e (b) mostra o

espectro alisado. Os números de 1 a 10 indicam os picos que foram selecionados para análise. 74

Figura 42 - Espectros da variação da largura de T2; (a) mostra o espectro bruto e (b) mostra o








Figura 46 - Localização das células de deriva litorânea durante o inverno (julho/2015) ............ 81

xii

Figura 47 - Localização das células de deriva litorânea durante o verão (janeiro/2016) ............ 81

ÍNDICE DE TABELA

Tabela 1 – Estado morfodinâmico da praia e sua relação com o valor médio de ômega (Wright

et al., 1985) ................................................................................................................................. 12

Tabela 2 - Campanhas de levantamento de dados. S: sizígia; Q: quadratura; O: outono; I:

inverno; P: primavera; V: verão. ................................................................................................. 20

Tabela 3 - Fatores observados em cada campo ........................................................................... 22

Tabela 4 - Parâmetros meteo-oceanográficos de cada imagem utilizada na análise mensal. ...... 27

Tabela 5 - Parâmetros meteo -oceanográficos de cada imagem utilizada na análise anual. ....... 28

Tabela 6 - Parâmetros meteo -oceanográficos de cada imagem utilizada na análise interanual. 28

Tabela 7 - Parâmetros oceanográficos e morfológicos do Perfil 1. ............................................. 33

Tabela 8- - Parâmetros oceanográficos e morfológicos do Perfil 2 ............................................ 35

Tabela 9 - Parâmetros oceanográficos e morfológicos do Perfil 3. ............................................ 36

Tabela 10 - Parâmetros oceanográficos e morfológicos do Perfil 4. ........................................... 37





Tabela 15 - Data, Estação do Ano e Dia Relativo de cada Campo ............................................. 42

Tabela 16 - Resultados da Análise da EOF (porcentagem da variância) .................................... 43

Tabela 17 - Valores do parâmetro de Dean calculados para cada perfil, em cada campanha.

Legenda: Valores referentes ao Estado Refletivo (Azul); Valores referentes ao Estado Terraço

de Baixa-Mar (Vermelho). .......................................................................................................... 65

Tabela 18 - Estatística da análise interanual (2000-2 .................................................................. 68

Tabela 19- Estatística da análise anual (ano 2014) mostrando a média dos comprimentos, o

maior comprimento (máx), o menor comprimento (mín), e o desvio padrão de cada transecto. 70

xiii

Tabela 20 - Estatística da análise mensal (maio de 2014) mostrando a média dos comprimentos,

o maior comprimento (máx), o menor comprimento (mín), e o desvio padrão de cada transecto.

..................................................................................................................................................... 71

Tabela 21 - Matriz de Comparação entre os parâmetros morfotexturais da Praia do Flamengo,

para inverno e verão. E= erosão; D= deposição; T= transporte. ................................................. 82

1

1. INTRODUÇÃO

1.1 Apresentação e Motivação

O ambiente praial é um sistema físico altamente dinâmico cuja formação é

influenciada principalmente pela movimentação do fluido, capacidade de transporte dos

sedimentos, variação na morfologia local e sucessão de mudanças evolutivas (WRIGTH

& THOM, 1977).

Segundo a definição proposta por Komar (1998) a praia é um acúmulo de

sedimento não consolidado (areia, cascalho, pedras e pedregulhos) que se estende desde

a maré baixa média até alguma mudança fisiográfica, como uma falésia, ou dunas, ou o

ponto onde a vegetação permanente é estabelecida. Uma maneira de se quantificar as

alterações de uma praia é fazer medições do perfil praial, ou seja, de uma seção

transversal da praia, perpendicular à linha de costa. No caso da Praia do Flamengo, esta

mudança fisiográfica é uma ciclovia que se estende por toda a praia.

Quando consideramos os processos que ocorrem ao longo de um perfil praial,

podemos diferenciá-lo em zonas ou setores, e então estamos tratando de um sistema

praial. Os processos costeiros que ocorrem no perfil praial promovem uma variação

espaço-temporal na sua morfologia, como resposta à ação das ondas, marés, ventos e

correntes sobre a praia. Os perfis praiais estão em constante ajuste frente às forçantes

naturais.

Nas últimas décadas, a zona costeira tem sofrido efeitos do crescimento

demográfico desordenado, sem ter em conta as faixas ativas dos sistemas praiais. O

ajuste natural da morfodinâmica da costa é interrompido, e como resultado, processos

erosivos são desencadeados ao longo do litoral. Os problemas acarretados pela erosão

costeira têm motivado pesquisadores a estudar os processos envolvidos na dinâmica

2

costeira, de modo a entendê-los e quantificá-los, fornecendo ferramentas necessárias ao

gerenciamento costeiro.

A região metropolitana da cidade do Rio de Janeiro possui a maior concentração

populacional costeira do Brasil, com aproximadamente 10 milhões de habitantes

somente na planície costeira da Baía de Guanabara, o que representa 80% da população

do estado (KJERFVE et al.,1997).

A Baía de Guanabara, onde está inserida a Praia do Flamengo, desempenha

importante papel social, pois é uma via marítima para barcas, balsas, barcos de pesca,

para lazer e turismo (BERGAMO, 2006). Também têm importância econômica e

política, visto que possui duas refinarias de petróleo em suas margens, e abriga o Porto

do Rio de Janeiro (segundo maior porto do País), além de dois aeroportos internacionais

(Santos Dumont e Antônio Carlos Jobim). É considerada área de segurança nacional,

abrigando duas bases navais e um estaleiro do Ministério da Marinha.

No último século, a Praia do Flamengo, RJ (Figura 1) foi completamente

modificada devido às obras de aterramento que resultaram no avanço da linha de costa

original, que varia entre 300 e 500 m de largura ao longo de sua extensão, em direção ao

mar (Figura 2). Em decorrência da instalação de um enrocamento no extremo sul da

praia, e de um molhe no extremo norte, a porção norte da praia do Flamengo pode estar

exposta a eventos de erosão praial. Estas instalações também podem estar associadas à

compartimentação da praia em estados morfodinâmicos diferentes.

3

Figura 1 - Localização da área de estudo (Fonte da imagens: “B” e “C” Landsat 7; “D” Google Earth –

imagem de 24/06/2009).

Figura 2 – Detalhe da área de estudo. Área demarcada mostra o avanço desde a linha de costa original. (Fonte:

Google Earth, imagem de 24/06/2009).

4

Alguns estudos nesta área foram feitos em praias da Enseada de Jurujuba

(Niterói/RJ), na parte leste da Baía de Guanabara, descritos em: Silva (1990), no qual as

praias desta enseada foram agrupadas de acordo com o nível de energia local das ondas;

Resende & Silva (1991) acompanharam a formação de cúspides praiais em três praias

de Niterói, identificando as alterações sazonais ao longo de um ano, e sua relação com

as características de cada praia estudada; Silva et al. (1999), monitoraram perfis nas

praias de Niterói durante 10 anos, permitindo o reconhecimento da dinâmica das praias

e identificação das áreas onde a ação das ondas e correntes são mais intensas; Santos et

al. (2004), apresentam observações realizadas entre 1991 a 2002 sobre o

comportamento das praias de Niterói (RJ), frente à ação sazonal das ressacas.

Na Praia do Flamengo, este trabalho é pioneiro na abordagem da morfodinâmica

praial, que reúne a aplicação da EOF para análise de perfis praias com métodos simples

e de relativo baixo custo, como ferramentas descritivas dos processos hidrodinâmicos e

sedimentológicos.

Com vistas a estas considerações, a proposta tem por motivação conhecer a

morfodinâmica desta praia com o intuito de fornecer subsídios para tomadas de decisão

no âmbito do gerenciamento costeiro, bem como para orientar futuras obras de

engenharia costeira, uma vez que se pretende identificar as modificações em diferentes

escala de tempo.

Para tanto, esta pesquisa abrange o estudo do estado morfodinâmico da praia, e

das modificações do perfil praial e linha de costa, utilizando diferentes escalas

temporais (mensais, sazonais, e entre quadratura e sizígia). Pretende-se determinar

também quais são os processos costeiros responsáveis pela compartimentação do estado

morfodinâmico da praia.

5

1.2 Objetivos

O objetivo principal desta pesquisa é estudar a morfodinâmica da praia do

Flamengo a partir da relação entre as variações em perfil e as variações em planta (linha

de costa). Para se lograr este propósito, foram estabelecidos os seguintes objetivos

específicos:

Identificar alterações nos perfis praiais e na linha de costa em diferentes escalas de

tempo

Determinar as características sedimentológicas e hidrodinâmicas em cada perfil

Estudar a relação entre as células de circulação, as alterações morfodinâmicas, e a

compartimentação da praia.

Nas seguintes seções serão apresentadas as definições de conceitos fundamentais

para este estudo, a caracterização da área de estudo e os métodos a serem empregados,

bem como os resultados e discussões que culminam na conclusão deste trabalho.

2. CONCEITOS FUNDAMENTAIS

2.1 Ambiente Praial

Como não existe um padrão para terminologias na literatura científica sobre

ambientes praiais, faz-se necessária a exposição dos termos utilizados neste trabalho

antes de dar continuidade à apresentação da metodologia e resultados. A terminologia

adotada neste trabalho está baseada na proposta por Short & Masselink (1999), e é

ilustrada pela Figura 3.

6

Figura 3 – Esquema de um sistema praial, com subdivisão em zonas de acordo com os respectivos processos

atuantes. (Modificado de Short & Masselink, 1999).

Um sistema praial pode ser diferenciado em zonas segundo critério

hidrodinâmico, que leva em consideração os processos que modificam a morfologia de

um perfil. Ao aproximar-se de águas progressivamente mais rasas, as ondas incidentes

tendem a instabilizar-se até que a velocidade na crista da onda exceda a velocidade de

grupo da mesma, ponto no qual quebrará.

A antepraia tem início na profundidade inferior à quarta parte do comprimento

de onda incidente (d < L/4) e se mescla com o início da zona de surfe, sendo difícil

dissocia-las em um limite. É uma região de transição onde a diminuição da

profundidade causa mudanças na forma das ondas, se tornando mais empinadas,

aumentando em altura e alterando a direção de propagação para uma mais normal à

costa.

De acordo com a dissipação energética das ondas incidentes, ou o tipo de quebra,

se caracteriza a zona de surfe. Em praias com baixa declividade, de características

dissipativas as ondas vão se espraiando até atingir a linha de praia, e, durante este

percurso, grande parte da energia é transferida para a geração de correntes longitudinais

(longshore currents) e transversais à praia (rip currents).

7

A região da praia delimitada pela máxima preamar e mínima baixamar é chamada

Zona de Espraiamento, onde ocorre a excursão das ondas sobre a face da praia. Os

processos que ocorrem nesta zona são de fundamental importância para a engenharia

costeira e para estudos quantitativos por representarem as condições de contorno do

ambiente praial, por determinarem os níveis máximos de atuação dos agentes

hidrodinâmicos sobre a praia, além de participarem do transporte de sedimentos.

O Pós-praia é a região após o limite da face da praia, constituída por uma área

relativamente plana e horizontal. Esta zona é exteriormente limitada por qualquer

mudança fisiográfica brusca, como falésias, dunas ou, no caso da Praia do Flamengo,

um calçamento (ciclovia).

Outra forma de quantificar as alterações morfológicas de uma praia é através do

monitoramento da posição da linha de costa em uma determinada escala de tempo.

Dentro da literatura científica existem várias definições para o termo “linha de costa”.

Para Dolan et al. (1978), a linha de costa é simplesmente “a linha que representa as

bordas de um corpo d‟água”. Porém, a contínua mudança de posição da linha de costa

no tempo, inviabiliza a simples definição do termo "linha de costa" como sendo a

interface água-terra (BOAK & TURNER, 2005).

A linha de costa é um elemento geomorfológico cuja intensa dinâmica espacial é

resultante de processos costeiros de diferentes magnitudes e frequências. As complexas

mudanças de posição da linha de costa são decorrentes de processos controlados por

ondulações geradas pelos sistemas meteorológicos, pelo balanço hídrico e sedimentar

entre o aporte continental e marinho, e pelos processos ligados a elevação do nível do

mar (em curto e longo prazo), movimentos tectônicos, e ações antrópicas (CAMFIELD

& MORANG, 1996; VILLWOCK et al., 2005).

8

Para determinar a posição de uma linha de costa particular é necessário eleger um

datum, e geralmente a máxima linha de água é um bom indicador para a interface terra-

água. Este datum pode ser obtido através da média dos níveis de maré registrados,

fornecendo o MHW (Mean Higth Water), bem como pode ser diferenciado visualmente

através de fotografias aéreas, imagens de satélite, ou mesmo através de dados de perfil

praial (BOAK & TURNER, 2005).

2.2 Circulação costeira: correntes geradas por ondas

Como citado anteriormente, um dos mais importantes agentes modificadores da

morfologia praial, tanto em planta (linha de costa) como em perfil, é o transporte

sedimentar. Na praia do Flamengo o transporte de sedimento pelo vento é praticamente

inexistente, e o aporte de sedimento fluvial é nulo, de forma que todo o transporte

sedimentar fica a cargo da circulação costeira. A formação das correntes costeiras

ocorre pela incidência de ondas na costa, e o ângulo de incidência determina o tipo de

circulação costeira, além de definir a direção do movimento dos sedimentos.

Quando a incidência das ondas na costa é oblíqua, forma-se a deriva litorânea,

que é a componente paralela à praia do transporte sedimentar. A ação da deriva

litorânea é delimitada em uma faixa entre a face da praia e a zona de arrebentação, e é o

principal processo de transporte de sedimentos ao longo de uma costa, visto que

determina as zonas de erosão e de deposição (KOMAR, 1998; BRUNN, 2005). Devido

à variabilidade da direção de incidência das ondas, o transporte gerado por esta corrente

tem direção variável em escala de tempo sazonal, de dias, e de horas (CERC, 1984).

Por ocorrer reversões na direção do transporte, existem duas componentes da taxa

de transporte longitudinal: a taxa bruta, que é o total de material que passa por um

determinado ponto em um ano, independentemente da direção; e a taxa líquida, que

9

considera a direção predominante do transporte para determinar a quantidade de

material que atravessa um determinado ponto, na média de um ano (CERC, 1984;

KOMAR, 1998). Especificamente a esse transporte longitudinal resultante de

sedimentos denomina-se deriva litorânea (TAGGART & SCHWARTZ, 1988).

A deriva litorânea é composta por duas componentes vetoriais: a deriva costeira,

que ocorre na zona de surfe e tem sentido longitudinal à costa, e a deriva praial, que

atua no estirâncio e face da praia, definindo um padrão de transporte em zig-zag, porém

o sentido resultante é o mesmo da deriva costeira (SHORT, 2000; KOMAR, 1991). A

deriva litorânea pode ser variável espacial e temporalmente em diversas escalas, com

respeito a fatores hidrodinâmicos, geológicos, geomorfológicos e antropogênicos, e sua

resultante tem o sentido no qual a maioria dos sedimentos se move durante um longo

período de tempo, mesmo que haja a ocorrência de qualquer sentido oposto, menor ou

sazonal de movimento (SOUZA, 2007).

Quando o ângulo de incidência das ondas em relação à linha de costa é de 45°, a

intensidade de energia da deriva litorânea é máxima. O balanço de sedimentos pode ser

feito com base na equação de continuidade para transporte de sedimentos, de maneira

que o aumento da deriva em algum setor da praia resulta no balanço negativo, e a

redução com a deriva, o balanço de sedimentos será positivo.

Além do ângulo de incidência das ondas, a direção das correntes de deriva

litorânea depende da orientação da praia e da batimetria da zona costeira. Em praias

dominadas por ondas, independente do estado morfodinâmico preeminente, cada

segmento da costa tem uma direção de deriva litorânea particular, e recebe o nome de

célula de deriva litorânea, que podem apresentar correntes longitudinais unidirecionais

ou circulatórias, de dimensões variáveis desde poucos metros a quilômetros.

10

Uma célula de deriva litorânea consiste em três zonas: a de erosão (updrift) é a

fonte de sedimento e onde se origina a corrente (barlamar); a de transporte, por onde o

sedimento é transferido; e a de deposição (downdrift), onde há acúmulo de sedimento

(sotamar) devido à diminuição da energia das ondas (KOMAR & INMAN, 1970).

A interação entre células adjacentes pode resultar na divergência de correntes,

onde o processo erosivo será acentuado; ou na convergência de correntes, onde haverá

intensa acumulação de sedimentos e/ou o desenvolvimento de uma corrente transversal

à costa, denominada corrente de retorno ou rip current. Esta é responsável pelo

transporte de sedimentos para fora da praia e também é uma das principais causas de

afogamentos nas praias. (SOUZA, 1997).

2.3 Classificação de Praias quanto ao Estado Morfodinâmico

Como resultado da ação da circulação litorânea, a morfologia de um perfil de

praia e da linha de costa torna-se bastante dinâmica ao longo da praia, e dentro de

escalas de tempos variadas. A teoria da classificação dos tipos de praias de Wright &

Short (1983) é um modelo evolutivo que classifica as praias arenosas (em regime de

micro-marés) em dois estágios extremos e quatro intermediários, segundo parâmetros de

altura de onda na arrebentação, período da onda e tamanho de grão. A descrição de cada

estado morfodinâmico foi bem explicada em uma revisão feita por Calliari et al. (2003),

e sua síntese é apresentada abaixo.

O estado dissipativo, é favorecido pelas ondas de elevada altura e esbeltez na

zona de arrebentação, decaindo progressivamente em altura à medida que dissipam sua

energia através da zona de surfe. Ondas estacionárias de longo período (infragravidade)

são a forma de energia predominante em zonas de arrebentação dissipativa (WRIGHT et

al.,1982), sendo transformada em fluxos de corrente de retorno. A zona de surfe é larga,

11

com baixo gradiente topográfico e o tipo de arrebentação é geralmente deslizante

(spilling). A porção imersa da praia apresenta elevado estoque de areia de granulometria

fina, e a baixa declividade na face da praia resulta em um reduzido espraiamento. Neste

estágio são comuns bancos longitudinais, paralelos à praia.

A principal reserva de areia de uma praia em estado refletivo se encontra na

porção emersa, com pouca areia depositada na porção submarina. Com uma reduzida

zona de surfe, a energia das ondas atinge diretamente a face da praia, resultando em um

elevado gradiente topográfico desta feição. Este estado morfodinâmico ocorre em praias

bastante compartimentadas e com areia de granulometria grossa, ou em praias que

passaram por longo período de acreção. Arrebentação predominante neste estágio é do

tipo ascendente (surging) e mergulhante (plunging). Em condições refletivas, a energia

pode ser aprisionada por refração mantendo, assim, uma onda de borda (edge wave)

sub-harmônica (duas vezes o período da onda incidente) responsável pela formação de

cúspides praiais na zona do estirâncio. O espraiamento na face da praia é máximo e o

"set-up" é reduzido.

No estágio de banco e praia rítmicos ou de cúspides (rhytmic bar and beach),

as ondas dissipam energia no banco e voltam a se formar na cava. Ao atingir a face da

praia geralmente predominam as condições refletivas, com espraiamento relativamente

alto e a formação de cúspides praiais. As correntes de retorno (rip current) podem

ocorrer nas depressões dos bancos onde desenvolvem-se condições dissipativas,

enquanto que nas cavas, predominam condições refletivas.

O estado de banco e cava transversais (transverse-bar and rip) é caracterizado

pela formação de mega cúspides (ou bancos transversais à praia), de maneira que o

comportamento de elevada dissipação, baixo espraiamento da onda na face da praia, e

elevado "set-up" nos bancos, se alterne com áreas mais inclinadas (cavas) as quais

12

apresentam elevado espraiamento da onda e baixo "set-up". A elevada segregação

lateral resultante destas interações morfodinâmicas, originam gradientes laterais de

pressão que condicionam fortes correntes de retorno, as quais são proporcionais à

energia das ondas.

O terraço de baixa-mar (low tide terrace) é um estado com menor nível de

energia, geralmente desenvolvido em praias mais extensas cujas partes extremas são

mais protegidas, em baías moderadamente abrigadas ou em regiões mais expostas, onde

a areia é fina. A principal característica deste estado é apresentar a face de praia íngreme

e conectada a um terraço plano exposto durante a maré baixa. Segundo Short (1993),

durante a maré alta, ondas de altura inferior a 1 m ultrapassam o terraço sem romper e a

praia se comporta como refletiva.

2.4 Parâmetro Adimensional de Dean – Cálculo para o estado

morfodinâmico da praia

O estado morfodinâmico de uma praia pode ser relacionado às características das

ondas e dos sedimentos utilizando o parâmetro adimensional de Dean (Ω) (DEAN,

1973; WRIGHT & SHORT, 1983)

(6)

onde Hb é a altura significativa da onda na arrebentação; Ws = velocidade média de

decantação dos sedimentos da face da praia; e T = período médio das ondas. A Tabela 1

relaciona o tipo de estado ao valor médio de ômega.

Tabela 1 – Estado morfodinâmico da praia e sua relação com o valor médio de ômega (Wright et al., 1985)

ESTADO MORFODINÂMICO Ω

Refletivo < 1,5

Terraço de Baixa-Mar (TBM) 2,40

13

Bancos Transversais (Bl) 3,15

Banco e Praia de Cúspides (BPC) 3,50

Banco e calha longitudinal (BCL) 4,70

Dissipativo > 5,5

O parâmetro adimensional Ω indica o potencial de sedimentação do grão de areia

em suspensão durante o tempo em que o fluxo em direção a praia é induzido pela

propagação da onda. Se o grão sedimenta com facilidade, tende a produzir um perfil

mais refletivo (de acreção do perfil). Se, porém, o grão permanecer em suspensão por

um período mais longo, tende a se acumular em direção ao mar, gerando um perfil mais

dissipativo (de erosão do perfil).

Esta relação também considera a variabilidade de Hb na determinação de um

sistema praial. Quanto maior a variabilidade de Hb, maior será a mobilidade, típica de

praias com estado intermediário, as quais temporalmente podem migrar para o estado

refletivo ou dissipativo, dependendo das transformações que a onda sofre em águas

rasas.

3. DESCRIÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO

A seguir, será apresentado o contexto da área de estudo frente aos conceitos

anteriormente abordados, bem como o que se pretende estudar, e a forma pela qual esta

pesquisa foi conduzida.

3.1 Breve Histórico do Aterramento

No início do século XX, a Praia do Flamengo possuía apenas uma mureta

separando a calçada da praia (Figura 4). Em 1907 foi finalizada a construção da

14

Avenida Beira-Mar, desde o centro da cidade até a Praia de Botafogo, dando inicio às

primeiras obras de aterramento no local (Figura 5).

Figura 4 – Praia do Flamengo, início do séc. XX.

A seguinte obra de aterramento foi feita em 1922 para construção do Aeroporto

Santos Dumont, cuja terra empregada na obra é oriunda da demolição do Morro do

Castelo (atual Esplanada do Castelo). Porém, dentre estes fatos que favoreciam a

construção do Aterro, o que é mais relevante para o escopo deste trabalho é que após o

primeiro aterramento, iniciou-se um processo erosivo na Praia do Flamengo, que se

intensificava nos eventos de tempestade (Figura 5) até o ponto de já não haver faixa de

areia. Desta forma, a construção do Aterro serviria como uma proteção costeira ao

ataque das ondas.

Figura 5 – (A) Praia do Flamengo - mostrando a inexistência de faixa de areia; (B) Ressaca na Praia do

Flamengo, 1957. (Fonte: Acervo O Goblo).

15

Posteriormente, o projeto de aterramento para construção do Parque Brigadeiro

Eduardo Gomes (nome oficial do Aterro do Flamengo), foi elaborado para atender a

demanda da crescente ocupação territorial, com objetivo principal de criar vias de

tráfego expressas. Além disso, o aterro também teve como objetivo, a construção de

uma área para lazer, esportes, educação e cultura, principalmente para a população da

zona sul e do centro da cidade (JÁCOMO, 2011), bem como foi um destino para a terra

proveniente da demolição parcial do Morro de Santo Antônio. As obras de aterramento

do parque foram iniciadas em 1959 e concluídas em 1965 (Figura 6).

Figura 6 – Construção do Parque Brigadeiro Eduardo Gomes (Aterro do Flamengo). Setas brancas indicam a

posição da calçada construída durante o primeiro aterramento, para a implantação da Avenida Beira-mar. (A)

Início das obras do Aterro do Flamengo, em 1959 (Fonte: O Globo, 2012); (B) Foto aérea do atual do Aterro

do Flamengo (Machado, 2008)

3.2 Geomorfologia regional

O litoral do Estado Rio de Janeiro com orientação E-W é caracterizado pela

presença de duplos cordões litorâneos que aprisionam lagunas costeiras em um sistema

típico beach barrier (MUEHE,1996). Segundo Figueiredo & Tessler (2004) a

plataforma interna é composta basicamente por areias grossas, com presença de

bioclastos (>30%), e gradiente médio de 0.5°. De maneira geral, a plataforma

continental é tida por diversos autores como a principal fonte sedimentar para as praias

16

do litoral. O baixo aporte sedimentar continental, motivado pela elevação da Serra do

Mar no Terciário e a consequente mudança no padrão de drenagem continental, que

direcionou o fluxo para as lagunas costeiras e Baía de Guanabara.

A Baía de Guanabara encontra-se rodeada de maciços montanhosos litorâneos e

escarpas da Serra do Mar, como reflexo da sua formação geológica (depressão tectônica

no Cenozóico), da evolução do nível do mar (afogamento marinho no Pleistoceno) e dos

aterros recentes (ação antrópica) (KJERFVE et al., 1997; BERGAMO, 2006). Possui

superfície com área total de 384 km2 e perímetro de 131 km, com extensão zonal de 28

km, e extensão meridional de 30 km. A entrada entre o forte de São João e a fortaleza de

Santa Cruz possui apenas 1,6 km, e a profundidade varia entre 58 e 0.1 m (KJERFVE et

al; 1997; QUARESMA, 1997).

Localizada no interior da Baía de Guanabara, entre as latitudes 22° 41‟ e 22° 58‟ S

e as longitudes 43° 02' e 43° 18' O, a Praia do Flamengo é um ambiente praial

completamente modificado pela ação antrópica. Com extensão de aproximadamente 1,7

km, apresenta configuração N-S, e encontra-se delimitada em ambas as extremidades

por enrocamento, e com um molhe instalado próximo à extremidade N.

Clima de ondas, marés e ventos

O clima de ondas para o litoral do Rio de Janeiro é predominantemente o

resultado da interação dos sistemas de larga escala atuantes no Atlântico Sul, como o

Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul (ASAS) que predomina durante todo o ano e é,

conforme apontam Parente et al. (2014), o responsável pelas condições atmosféricas de

estabilidade, com ventos e ondulações provenientes de ENE. Nas estações de inverno e

outono predominam sistemas frontais e ciclones extratropicais que originam ventos e

ondulações provenientes de SE, S e SSO e são os responsáveis pelas formações de

17

tempestades e as condições denominadas de mau tempo. Sabe-se que as ondas que

determinam maior entrada de energia na praia são provenientes do quadrante S-SE,

geradas pela passagem de sistemas frontais (KJERFVE et al., 1997; QUARESMA,

1997).

A região apresenta maré mista, com predomínio de maré semidiurna, com altura

média da maré de 0,7m, e alturas em torno de 1,1m na sizígia e 0,3m na quadratura,

durante a primavera (KJERFVE et al. 1997). A hidrodinâmica é fortemente influenciada

pela maré, porém o vento é um importante fator de alteração das correntes,

principalmente no transporte superficial em locais mais abrigados e com menores

profundidades (ROSMAN, 2001).

Os ventos na área de estudo apresentam um padrão N-S, no qual os períodos da

tarde e da noite contribuem mais efetivamente para os ventos do quadrante S, com

ventos de até 8 m.s-1

, e os períodos da madrugada e da manhã estão mais associados aos

ventos do quadrante N (PIMENTEL et al., 2014). Os ventos de S predominam sobre os

de N em frequência e intensidade na maior parte do ano e, quando associados às frentes

frias, podem atingir velocidades em torno de 10 m.s-1

(JOURDAN, 2007).

Conforme é apontado por Parente et al. (2014), na primavera os ventos de NE - E

chegam a velocidades superiores àqueles associados a ciclones extratropicais e sistemas

frontais, o que intensifica a altura das ondas de ENE nesta estação. Cavalcanti &

Kousky (2009) também verificam que é durante a primavera que a passagem de frentes

frias se intensifica sobre a região sudeste.

18

4. MÉTODOS

Os perfis de praia foram medidos através de levantamento topográfico, usando

nível óptico NorthWest 6633 e a linha de costa foi demarcada com GPS Garmin Map

76CSX por caminhamento sobre a linha de máxima preamar. As campanhas foram

feitas de maneira randômica, ou seja, sem priorizar condições meteorológicas e

oceanográficas. A retroanálise de imagens de satélite permitiu aumentar a escala

temporal da observação das variações da linha de costa. Para a identificação das células

de deriva litorânea foram medidos parâmetros morfológicos (largura do perfil e

inclinação da face da praia), e parâmetros texturais através de granulometria do

sedimento coletado em cada perfil. O parâmetro adimensional de Dean (Ω) foi

calculado para cada perfil, utilizando as medições de altura de onda na arrebentação

(Hb), o período médio da onda (T), e a velocidade de queda da partícula (Ws) calculada,

a fim de verificar o estado morfodinâmico segundo este método.

Os métodos foram escolhidos visando simplicidade, robustez, menor custo e

complementaridade, de forma a se lograr os objetivos propostos para este trabalho. A

seguir é feita uma descrição detalhada de cada método empregado nesta pesquisa. Para

todos os cálculos feitos neste trabalho foram usados os softwares Matlab 7.10.0, e

Microsoft Office Excel 2007.

4.1 Medição e Análise do Perfil Praial

Os perfis e as campanhas de amostragem serão referidos com as respectivas

iniciais (P) e (C), seguidas pelo algarismo indicativo de ordem. A mudança fisiográfica

que limita o perfil na direção onshore é a ciclovia, que se estende por todo o

19

comprimento da praia. O marco de referência altimétrica local foi o calçamento da

ciclovia, adotando uma medida inicial de z =10 m, para que todos os valores medidos

no perfil fossem positivos; assume-se que o valor de z = a 10 m é o mesmo em toda a

extensão da ciclovia. O MSL medido ao longo da pesquisa foi de z = 6.8 m, em relação

ao marco de referência altimétrica, e a partir daí se determinou que o ponto final dos

perfis se estendesse até o ponto onde a profundidade é de aproximadamente 5 m em

relação à ciclovia (ver Figura 7).

Figura 7 - Ilustração do procedimento de medição do perfil praial (Modificada de Dean & Dalrymple, 2004).

Com o fim de facilitar a compreensão do leitor acerca de qual parte da praia está

sendo referida, faz-se aqui a divisão em três setores (Figura 8): Setor I, compreendido

entre o extremo sul da praia (próximo ao P1), até o P4, onde se nota uma área de

transição de cúspides para linha de costa retilínea; Setor II, do P4 até o molhe (próximo

ao P6); e Setor III, área a sotamar do molhe, abrangendo P7 e P8.

As alterações nos perfis praiais e na linha de costa foram medidas durantes

campanhas de coleta de dados que abrangeram o período entre 03/06/2015 a 23/03/2016

(Tabela 2), e se deram sem uma periodicidade determinada, isto é, foram feitas de

maneira aleatória. A fim de obter informações sobre variações no perfil praial entre

sizígia e quadratura, durante o mês de Julho de 2015 as campanhas foram semanais. Nas

20

campanhas C3, C4, C5 e C6 houve o fechamento parcial da praia para realização de

evento desportivo, e em C9, o nível óptico apresentou falha de funcionamento, por isso

o número de perfis medidos não é mesmo em todas as campanhas.

Tabela 2 - Campanhas de levantamento de dados. S: sizígia; Q: quadratura; O: outono; I: inverno; P:

primavera; V: verão.

CAMPANHA DATA MARÉ EST. ANO Nº DE PERFIS

01 03/06/2015 S O 08

02 09/07/2015 Q I 08

03 16/07/2015 S I 05

04 23/07/2015 S I 05

05 30/07/2015 Q I 05

06 23/09/2015 Q P 07

07 30/10/2015 S P 08

08 29/01/2016 S V 08

09 23/03/2016 S O 04

A medição dos oito perfis, cuja localização aproximada é apresentada na Figura 8,

é descrita a seguir. Cada perfil foi marcado para que todas as medições partissem do

mesmo local, e assim permitir posterior comparação. Após, em cada perfil, foi feito o

alinhamento ortogonal à linha de costa, fixado com balizas (tubos de PVC), desde a

linha d‟água até o nível óptico, o qual fez as medições da mira graduada colocada em

cada baliza. Cada ponto medido foi registrado em GPS Garmin Map 76CSX.

21

Figura 8 - Localização dos perfis praias, e dos setores da praia (Fonte: Google Earth, imagem de 24/06/2009).

Os dados meteo-oceanográficos utilizados para caracterizar as condições durante

as campanhas são provenientes do PNBOIA, INMET e CPTEC, e podem ser

consultados no ANEXO I. A preferência dos dados é dada àqueles oriundos da base do

PNBOIA, visto que a boia encontra-se posicionada no interior da baía (posição: 22°53‟S

/ 43°09‟W) e, portanto, a confiabilidade e acurácia dos dados tendem a serem maiores.

As outras fontes são complementares e comparativas.

Para cada campanha foram obtidos: de maré (sizígia ou quadratura); data do pico

de maré; variação da maré (Δ maré) para o dia da amostragem (fonte: DHN); altura e

direção, de onda e de vento (fontes: PNBOIA, INMET e CPTEC), altura significativa

de onda (Hs) e altura máxima de onda (Hmáx) (fonte: PNBOIA); e carta sinótica (fonte:

CPTEC).

Em cada perfil foram medidos parâmetros oceanográficos: altura da onda na

arrebentação (Hb) e período médio das ondas (Tm); e parâmetros morfológicos: largura

do perfil (L), largura da face da praia (Ls), e inclinação da face da praia (Is). Como, em

geral, as ondas são de pequeno tamanho e a arrebentação ocorre muito próxima à praia,

foi possível fazer as medições de Hb com a mira graduada. O Tm foi obtido a partir da

22

média aritmética do período de onze ondas consecutivas. A L foi medida a partir das

coordenadas obtidas com GPS (distância entre pontos final e inicial de cada perfil), Ls

foi medida com trena, desde a linha d‟água até a zona de deixa (ou máxima face da

praia), e Is foi medida na porção intermediária da face da praia, utilizando bússola

modelo Brunton O.S.S. 70 m, onde também foi coletada a amostra de sedimento nos

primeiros 20 cm. As observações de campo abordaram o estado morfodinâmico da praia

para o perfil amostrado, a condição meteorológica, as condições de agitação do mar

(considerando a altura de onda na arrebentação), e a ocorrência de algum processo

litorâneo significante, como erosão, formação de escarpa na berma, etc. Na Tabela 3,

são apresentados os critérios usados nestas observações.

Tabela 3 - Fatores observados em cada campo

ESTADO

MORFODINÂMICO

CONDIÇÃO

METEOROLÓGICA

CONDIÇÕES DE

AGITAÇÃO DO MAR (Hb)

R= refletivo

C= cúspide

T= terraço

B= barra/berma

D= dissipativo

CN = normais

CI = intermediárias

CT = de tempestade

Calmo (≤0,3 m)

Fraca (0,3-0,5 m)

Moderado (0,5-1,5 m)

Forte (1,5-2,0 m)

Muito Forte (≥2,0 m)

Os perfis foram analisados usando a técnica de Função Ortogonal Empírica ou

Empirical Orthogonal Function (EOF), que é uma técnica estatística multivariada que

permite identificar padrões em extensos conjuntos dados, expressando-os de forma a

evidenciar suas similaridades e diferenças. Através da transformação ortogonal, os

dados são decompostos em termos de componentes principais (funções ortogonais), de

forma que a representatividade da variância dos dados originais é mantida. Assim, a

principal vantagem da EOF está na capacidade de descrever a variabilidade espaço-

23

temporal dos dados em termos de um número menor de funções ortogonais e

coeficientes associados.

A técnica de EOF existe desde o início do século XX, mas seu uso nas áreas de

Meteorologia e Oceanografia foi intensificado na década de 1950. Para a análise de

perfis de praia, a EOF foi pioneiramente aplicada no trabalho de Winant et. al (1975),

seguido por Aubrey (1978, 1979), Hashimoto & Uda (1980), Bowman (1981), Uda &

Hashimoto (1982), Dick & Dalrymple (1984), Hsu et. al (1986), e Pruszak (1993).

As campanhas de amostragem que foram conduzidas são expressas por t, e para

cada campanha, são feitas medições em x pontos ao longo de cada perfil. A combinação

linear destas funções resulta na elevação h do perfil, sendo denotada por h(x,t), e

expressa pela somatória das autofunções multiplicadas pelas constantes:

(1)

onde ek(x) é o número de autofunções empíricas variando espacialmente em x pontos ao

longo do perfil e ck(t) é o coeficiente para o número de autofunções temporais. O

número de funções independentes é n, de modo que nx, representa o número de amostras

no espaço e nt, e representa o número de amostras no tempo; ak é o fator de

normalização calculado por ak , onde λk é o autovalor associado a cada k

autofunção.

Uma propriedade das autofunções é a ortogonalidade, ou seja, são independentes

entre si, então, é determinado que:

(2)

onde δnm é o delta de Kronecker (δnm = 1 se n = m; δnm = zero se n ≠ m).

24

As autofunções ek formam um conjunto de modos normalizados, ou autofunções

unitárias. Em decorrência desta propriedade, podem se gerados infinitos conjuntos de

autofunções (e.g séries de Fourier). Este método permite gerar apenas um conjunto de

autofunções empíricas que estejam de acordo com os dados relacionados aos mínimos

quadrados (WINANT et. al, 1975).

O procedimento inicial desta técnica é subtrair o vetor médio de cada componente

principal, de maneira que seja gerado um conjunto de dados cuja média é zero, isto é,

que estarão centralizados na média. Isto é necessário para encontrar a base que

minimiza o erro quadrático médio da aproximação dos dados, e para garantir que os

primeiros componentes principais descrevam a direção de máxima variância, e não o

valo médio (DEAN & DALRYMPLE, 2004).

Agora, com os valores ajustados em relação ao valor médio, forma-se uma matriz

de covariância [A], com dimensões [nx nx], e que é uma medida da variabilidade

espacial no conjunto de dados. É uma matriz (N x M), com N correspondente a x

observações, e M correspondente a t campanhas. Ou seja, o vetor anm é a n-ésima

observação da m-ésima campanha. O foco da análise está na variância e covariância do

fenômeno estudado, logo, a matriz de covariância deve ser obtida da matriz de

anomalias normalizadas, isto é, a matriz [A] é tal que os elementos de cada coluna têm

média nula e variância um. A matriz de correlação é dada por:

(3)

onde H é uma matriz contendo o conjunto de dados (x, t). Uma abordagem semelhante é

usada para encontrar os coeficientes temporais.

25

Da matriz [A] é obtido um conjunto de M autovalores (λk), e cada um destes

autovalores corresponde a uma autofunção ekx. A equação matricial que relaciona

autovalores e autofunções é expressa por:

(4)

A soma dos autovalores de cada autofunção é igual à variância total. Logo, a

porcentagem de variância (pk) explicada por cada respectiva autofunção, pode ser

determinada por:

(5)

Esta propriedade permite classificar as autofunções por sua contribuição na

variabilidade total no conjunto de dados.

A maior parte da variação da configuração do perfil pode ser explicada por três

autofunções correspondentes aos três maiores autovalores. A maior autofunção (ou

primeiro componente principal) é a combinação linear normalizada das variáveis

originais, que representa a máxima fração da variância (definida como a média

quadrática das profundidades) e corresponde a uma função chamada "função principal

da praia", o que representa um perfil médio, ou perfil de equilíbrio. Daqui por diante,

cada sucessiva autofunção será a combinação linear que não está correlacionada com o

componente anterior, e representa a maior parte da variância restante. A segunda

autofunção corresponde à "função de barra-berma", que tem uma grande máxima no

local do berma de verão e um mínimo no local da barra de inverno, o que indica a sua

relação com o movimento sazonal onshore-offshore de areia. A terceira autofunção, a

"função terraço", tem um máximo na localização do terraço de baixa-mar.

Quando aplicado ao estudo de perfis praias, este método se mostra muito eficiente

para identificar as alterações da praia, que podem ser descritas objetivamente por meio

26

da combinação linear de funções correspondentes de tempo e espaço. Entretanto, é

importante ressaltar que é apenas uma ferramenta descritiva, e como tal, não fornece

informações relacionadas aos processos que governam os perfis de praia (Dean &

Dalrymple, 2004). Logo, os processos responsáveis pela modificação da praia serão

identificados a partir de estudos da sedimentologia e hidrodinâmica de cada perfil.

Antes de serem submetidos à análise de EOF, os dados passaram por um pré-

tratamento, no qual foram padronizados em termos de quantidade de pontos (i=100), e

fixados para um mesmo ponto final, na direção offshore. A interpolação dos dados foi

feita através da técnica de spline, a qual gera pontos médios entre os pontos reais, de

forma a não alterá-los quanto à representatividade.

4.2 Medição e Análise da Linha de Costa

A linha de costa foi demarcada em cada campanha com GPS Garmin Map 76CSX,

por caminhamento sobre a linha de máxima preamar. Outra forma de verificar a

variação da linha de costa foi através do levantamento de 128 imagens de satélite

(Google Earth) entre os anos 2000 a 2016, permitindo quantificar esta variação em uma

escala de tempo maior. As imagens utilizadas nesta análise estão disponíveis no

ANEXO II.

Cada imagem obtida foi georreferenciada usando o programa Quantum GIS 2.8, e

em cada uma delas foram medidos 5 transectos praiais fixos, perpendiculares à costa.

Estes segmentos são mostrados na Figura 9, e tem inicio na ciclovia e vão até a marca

de máxima face da praia (abrange somente a areia seca).

27

Figura 9 - Localização dos transectos medidos nas imagens de satélite (Fonte: Google Earth, imagem de

24/06/2009).

Os resultados das medições dos transectos praiais foram comparados graficamente

entre si, em diferentes escalas temporais, e também foram comparados com os perfis

medidos nos mesmos locais. Os parâmetros meteoro-oceanográficos (pico de maré e

tipo de maré; estação do ano; velocidade e direção do vento; período médio, período de

pico, direção e altura média das ondas) de cada imagem utilizada, foram obtidos dos

arquivos do CPTEC e DHN, e são apresentados nas Tabelas 4, 5 e 6.

Tabela 4 - Parâmetros meteo-oceanográficos de cada imagem utilizada na análise mensal.

DATA DA IMAGEM PICO MARÉ MARÉ PICO(s) T MEDIO(s) H ONDA(m) VENTO (m/s)

04/05/2014 29/04/2014 S 9.8 S 8.6 S 1.0 S 5.2 NNE

07/05/2014 07/05/2014 Q 12.5 SSE 10.4 SSE 1.3 SSE 2.7 N

12/05/2014 07/05/2014 Q 10.4 SSE 8.9 SSE 2.5 SSE 6.2 ENE

15/05/2014 14/05/2014 S 7.7 ESE 7.7 ESE 1.3 ESE 0.6 WNW

20/05/2014 14/05/2014 S 11.2 S 8.7 S 1.2 S 2.4 W

30/05/2014 28/05/2014 S 10.4 S 8.6 SSE 1.4 SSE 1.5 WSW

28

Tabela 5 - Parâmetros meteo -oceanográficos de cada imagem utilizada na análise anual.

DATA DA IMAGEM PICO MARÉ MARÉ ESTAÇÃO PICO(s) T

MEDIO(s)

H

ONDA(m)

VENTO

(m/s)

24/01/2014 24/01/2014 Q V 5.7 NE 5.1 NE 1.6 NE 10.8 NE

12/02/2014 06/02/2014 Q V 10.7 S 6.0 E 1.0 E 7.0 NNE

11/03/2014 08/03/2014 Q V 5.2 NE 5.1 NE 1.2 NE 8.8 NE

18/04/2014 15/04/2014 Q O 9.9 S 7.9 SSE 1.5 SSE 3.1 SW

12/05/2014 07/05/2014 Q O 10.4

SSE 8.9 SSE 2.5 SSE 6.2 ENE

11/06/2014 05/06/2014 Q O 6.6 SSE 7.0 SE 1.5 SE 4.9 NE

22/07/2014 18/07/2014 Q I 9.8 S 9.1 SSE 1.6 SSE 6.5 NE

21/08/2014 17/08/2014 Q I 16.4 S 13.6 SSE 1.4 SSE 2.7 NE

06/09/2014 02/09/2014 Q I 8.5 SE 7.2 ESE 8.5 SE 10.0 NE

14/10/2014 08/10/2014 Q P 8.6 ESE 7.9 E 8.6 ESE 4.4 SW

21/11/2014 14/11/2014 Q P 12.7

ESE 7.9 ESE 12.7 ESE 6.5 NE

31/12/2014 28/12/2014 Q V 6.5 NE 6.2 ENE 6.5 NE 4.6 NE

Tabela 6 - Parâmetros meteo -oceanográficos de cada imagem utilizada na análise interanual.

DATA DA IMAGEM PICO

MARÉ MARÉ ESTAÇÃO

T

PICO(s)

VENTO

(m/s)

T MEDIO(s) H ONDA(m)

28/02/2000 27/02/2000 Q V * * * *

25/04/2002 20/04/2002 Q O * * * *

29/09/2005 29/09/2005 Q P * * * *

16/05/2006 13/05/2006 S O * * * *

22/09/2007 22/09/2007 Q P * * * *

06/08/2008 01/08/2008 S I * * * *

17/09/2009 11/09/2009 Q I * * * *

02/01/2010 31/12/2009 S V * * * *

05/10/2011 04/10/2011 Q P 11.3 S 7.0 ENE 9.4 SSE 2.2 SSE

14/09/2012 08/09/2012 Q I 12.8 S 5.2 ESE 8.9 SSE 1.1 SSE

14/05/2013 09/05/2013 Q I 7.0 E 6.9 NNE 5.7 ENE 1.0 ENE

06/09/2014 02/09/2014 Q I 8.5 SE 10.0 NE 7.2 ESE 2.2 ESE

12/04/2015 12/04/2015 Q O 9.7 S 4.3 NNE 9.0 SSE 1.2 SSE

*Dados não disponíveis

4.2.1 Análise Espectral

Os procedimentos descritos acima permitiram a análise qualitativa das variações

de linha de costa. Para uma análise quantitativa destas variações, em termos de

frequência de ocorrência, a série temporal de dados foi submetida à análise espectral,

29

depois de terem sido pré-tratadas utilizando novamente a técnica de spline, gerando

assim 2048 pontos a partir dos 128 originais.

Segundo Miranda (2002), a análise espectral estima a variância em faixas de

frequência, sendo limitada pelo comprimento da série (T= nΔt) e o intervalo de

amostragem (Δt). Considerando o intervalo de amostragem, o eixo das abscissas

(frequência) está em ciclo por dia (cpd). O comprimento da série, isto é, o período

total no qual os dados são amostrados, neste caso T= 5864 dias, determina a menor

frequência para a qual a variância pode ser estimada, que é igual ao inverso da duração

da série (1/T), correspondendo à frequência de 0.000170 cpd. A frequência de Nyquist,

ou a maior frequência para o cálculo da variância da série, é igual à metade da

frequência de amostragem (fa). Se o Δt = 2.863 dias, a fa = 0.35 cpd, e a frequência de

Nyquist é igual a (1/2) fa = 0.17 cpd (ou 5.8 dias).

Como as variações estudadas nesta pesquisa apresentaram frequências maiores do

que a frequência de Nyquist, o espectro mostrou aliasing. A solução para isto foi plotar

dois gráficos para a análise da variação de cada transecto, o primeiro mostrando o

espectro bruto, e o segundo considerando uma janela de 64 pontos, a fim de alisar as

maiores frequências e permitir que delas sejam retiradas informações adequadas.

O espectro de variância da largura dos transectos permite a identificação dos

processos sazonais que governam a oscilação da linha de costa. Para identificar a faixa

de frequências que se poderiam obter informações, cinco pontos extremos da variância

(picos) foram selecionados, entre os domínios de baixa e alta frequência, para ambos os

gráficos, bruto e alisado.

Desta maneira, foi possível identificar a maior frequência de interesse (9 x 10-4

cpd

ou 3 anos), e a menor (1.3 x 10-1

cpd ou 7 dias). Além disso, esta primeira análise

permitiu restringir o número de picos analisados de acordo com a significância das

30

informações para este trabalho. Assim, somente foram considerados os picos cujas

escalas de tempo foram de 1 dia, 7 dias, 15 dias, 30 dias, 3 meses, 6 meses e 3 anos.

4.3 Sedimentologia

Os dados para o estudo da sedimentologia e hidrodinâmica foram obtidos para

determinar a direção das células de deriva, com base na gradação dos parâmetros de

textura e características morfológicas na face da praia (SOUZA 1997; 2007).

Para identificar as células de deriva litorânea, em cada perfil foi coletada amostra

de sedimento nos primeiros 20 cm de areia na porção intermediária da face da praia,

onde também foi medida a inclinação local e a largura da praia em cada perfil, desde o

limite superior do pós-praia, até a linha d‟água.

Para análise destes dados, foi obtida a distribuição dos tamanhos dos grãos pela

técnica de peneiramento padrão, enquanto que o parâmetro de tamanho do grão

utilizado para a análise foi obtido através da fórmula de Folk & Ward (1957). A partir

disto, foram determinados para cada amostra, o diâmetro médio, o desvio padrão, a

assimetria, e a curtose. Os dados foram organizados em uma “Matriz de Comparação”,

para incluir os cinco parâmetros na análise, comparando pares de perfis adjacentes em

ambos os lados, com exceção dos perfis de extremidade, que só foi comparável a um

único perfil. Para o perfil que apresenta características de zona de erosão em relação ao

adjacente, coloca-se (-); inversamente, para perfil de zona de deposição, o sinal é (+); se

os valores são iguais, considera-se (0). Como resultado final, os sinais para cada

comparação são somados. Se houver empate por um o mais “0”, a decisão deve ser feita

através do parâmetro de classificação de grãos (melhor indicador de deriva

longitudinal), e se persistir, por curtose (indicador de nível de energia) (SOUZA, 2007).

31

A partir desta matriz, é possível determinar o sentido das células de deriva,

litorânea, desde um perfil com características erosivas até um perfil com características

deposicionais.

4.4 Estado morfodinâmico da praia

Para o cálculo do Parâmetro Adimensional de Dean (Ω), foram utilizados os

dados de Hb, de T, obtidos em cada perfil medido. Ws foi calculado a partir dos valores

de D50 obtidos através da análise granulométrica. A partir dos valores médios de Ω, foi

gerada uma tabela com os valores e respectivos estados, os quais também são mostrados

posteriormente em um mapa no capítulo referente aos resultados obtidos.

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES

5.1 Análise descritiva quanto às mudanças sazonais

A amostragem deste estudo foi iniciada em 03/06/2015, quando a Praia do

Flamengo estava sendo submetida à mudança de configuração do perfil construtivo para

o perfil destrutivo/ erosivo. Entre os meses de Julho/2015 e Março/2016, a praia teve

um contínuo processo de acreção foreshore, com consequente alargamento da berma em

direção ao mar, e elevação desta feição que variou entre 1 e 2 m.

Os perfis P1, P2, P3, P4, e P7 se mostraram perfis destrutivos em C2

(09/07/2015), e perfis construtivos em C9 (23/03/2015), com notável processo de

acreção da berma e erosão da porção subaquática ao longo da pesquisa. Para o P5 este

32

comportamento foi inverso, ou seja, em C2 a berma se mostrou progressivamente mais

erodida até a C7 (30/10/2015), porém em C8 (29/01/2015) recobrou a acreção da porção

aérea (berma). Provavelmente este comportamento está associado às alterações sazonais

no sentido das células de deriva litorânea. O P6 apresentou pouca variação na porção da

berma no decorrer das campanhas, porém, em C8 é possível notar uma significante

acreção na face da praia.

A seguir são apresentados os gráficos que mostram a variação temporal de cada

perfil durante o período que as campanhas de amostragem foram conduzidas, com os

respectivos dados meteo-oceanográficos, como uma ferramenta descritiva para

caracterizar as variações e identificar algum padrão sazonal.

PERFIL 1

O P1 (Figura 11) foi medido apenas a partir da segunda campanha de

amostragem, pois durante a campanha piloto (C1) foi verificada a necessidade de incluí-

lo no estudo.

De maneira geral, o P1 apresentou variações temporais mínimas, com baixos

gradientes; a inclinação média (Iméd) de 4.7° e larguras de perfil maiores (Lméd) de 84.4

m. A altura média da onda na arrebentação (Hbm) foi de 0.4 m, com período médio

(Tméd) de 9.2 s, e a largura média da face da praia (Lsm) de 34.7 m. A berma apresentou

extensão de cerca de 40 m, porém em C2 esta feição se estendeu apenas 30 m desde a

origem do perfil. Também é possível notar a formação de escarpa na berma em C2 e em

C3, e que em C9 o perfil se mostra mais elevado do que nas demais campanhas, tanto da

porção da berma quanto na face da praia.

33

Tabela 7 - Parâmetros oceanográficos e morfológicos do Perfil 1.

Campo Data Maré Pico Maré Δ Maré Cond. Mar Hb (m) T (s) L swash (m) Inclinação (°) L. Perfil (m)

1 03-06-2015 S 02/06 - 13h 0,1 - 1,3 - - - - - -

2 09-07-2015 Q 08/07 - 17h 0,4 - 0,9 fraco 0.3 10 58.1 2.4 102.91

3 16-07-2015 S 15/07 - 22h 0,1 -1,2 moderado 0.3 11 46.37 4.4 102

4 23-07-2015 S 15/07 - 22h 0,5 - 0,9 fraco 0.5 10 40.69 5 77.4

5 30-07-2015 Q 24/07 - 01h 0,0 - 1,3 fraco 0.6 9 27.25 6.8 88.68

6 23-09-2015 Q 21/09 - 05h 0,3 - 1,0 fraco 0.4 8.45 19.49 6.2 68.94

7 30-10-2015 S 27/10 - 9h 0.3 - 1.2 moderado 0.6 9 39.17 5 88.79

8 29-01-2016 S 23/01 - 23h 0.4 - 1.1 calmo 0.3 6.3 29.48 3.5 72.71

9 23-03-2016 S 23/03 - 9h 0.2 - 1.3 calmo 0.3 10 17 4.2 73.62

Em C2 (inverno) o perfil teve a berma erodida, com acúmulo de sedimento da

zona de face da praia e consequente elevação (~ 1 m) em relação às outras campanhas.

Esta alteração pode estar relacionada às condições de mar geradas pela passagem de

dois sistemas frontais, nos dias 04 e 09 /07/15, com ventos que chegaram a 11 m/s, no

quadrante SO, ondas de altura de 1.71 m e período de 15 s, predominantes no quadrante

SE. No dia da amostragem da C2, a maré de quadratura teve variação de 0.4 a 0.9 m,

com pico no dia 08/07/2015. A altura significativa (Hs) obtida foi de 0.63 m, a altura

máxima (Hmáx) foi de 1.06 m e o período (T) de 12 s, com direção predominante a SE.

A berma consideravelmente escarpada em C3 (inverno) pode estar relacionada à

passagem de um sistema frontal com ramo estacionário que atuou sobre o RJ no dia

10/07/2015, e provocou ventos de SO que atingiram 9.6 m/s, e ondas de SE, com 1.16

Figura 10 – Variação espacial das elevações do Perfil 1 em função da distância normal à linha de costa, medidas

entre 09/07/2015 e 23/03/2016.

34

m e período de 8 s. A maré de sizígia teve variação de 0.1 a 1.2 m, com pico no dia

15/07/2015. A Hs obtida foi de 0.26 m, a Hmáx foi de 0.43 e o período de 7 s, com

direção predominante a SE.

Em C9 (outono) o perfil se mostra ligeiramente mais acrescido do que nas

demais campanhas. A passagem de uma frente fria no dia 21 gerou ventos que atingiram

7 m/s, variando entre os quadrantes SE e S. A altura média das ondas foi de 0.75 m e

período de 5 s, com direção SE. A maré de sizígia com variação de 0.2 a 1.3 m teve pico

em 23/03/2016. A Hs 0.24 m obtida foi de e a Hmáx 0.36 m, com período de 5 s, com

direção predominante a S.

Ao que se nota, em C2 e C3 o perfil caracteriza o processo cíclico de erosão

(perfil de inverno), e C9 mostra o retorno do sedimento ao prisma praial subaéreo,

denotando um perfil de verão restabelecido.

PERFIL 2

A Lméd do P2 foi de 88.43 m, com Iméd de 6.62° e Hbm foi de 0.5 m, com Tméd de

10 s, e a Lsm de 26.4 m. A berma apresenta declividade suave, com extensão de cerca 60

m desde o ponto inicial (ciclovia). Este perfil coincidiu com a região de uma cava de

cúspide praial. A berma apresentou extensão de cerca de 60 m, porém em C2 esta feição

foi menor que 50 m, evidenciando uma erosão mais pronunciada da berma em relação

às demais campanhas. A formação de escarpa na berma foi verificada em C2, C3 e C5.

As condições meteo-oceanográficas que podem ter influenciado o perfil medido

na C2 e na C3 foram acima relatadas. Para C5, a passagem de um ciclone extratropical

no dia 25/07/2015 resultou em ondas com altura de 1.6 m e período de 8 s, no quadrante

S, e ventos de 9.4 m/s que variaram entre os quadrantes NE e S. A maré de quadratura,

35

com variação de 0.0 a 1.3 m, teve pico em 24/07/2015. A Hmáx obtida foi de 1.54 m, a e

T de 9 s, com direção predominante a SE.

Tabela 8- - Parâmetros oceanográficos e morfológicos do Perfil 2


1 03-06-2015 S 02/06 - 13h 0,1 - 1,3 calmo 0.3 7.6 11.89 6.4 88.06

2 09-07-2015 Q 08/07 - 17h 0,4 - 0,9 moderado 0.5 13 18.49 6.7 77.98

3 16-07-2015 S 15/07 - 22h 0,1 -1,2 moderado 0.4 11 30.17 4.2 103.6

4 23-07-2015 S 15/07 - 22h 0,5 - 0,9 fraco 0.5 10 40.69 5 58

5 30-07-2015 Q 24/07 - 01h 0,0 - 1,3 moderado 0.8 12 29.04 4.2 97.72

6 23-09-2015 Q 21/09 - 05h 0,3 - 1,0 moderado 0.6 9 16.25 8.2 85.37

7 30-10-2015 S 27/10 - 9h 0.3 - 1.2 moderado 0.6 9 39.17 13 88.79

8 29-01-2016 S 23/01 - 23h 0.4 - 1.1 calmo 0.3 8 29.95 4.6 97.05

9 23-03-2016 S 23/03 - 9h 0.2 - 1.3 fraco 0.5 10 22 7.3 99.31

PERFIL 3

O P3 apresentou pouca variação temporal entre as campanhas. A Lméd foi de

92.24 m e a Iméd de 6°. A berma teve extensão média de 65 m, e de maneira geral se

mostrou uma feição suave, com exceção dos perfis medidos em C2 e C6, que

apresentaram formação de escarpa, provavelmente decorrente de condições de mal

tempo. A Hbm foi de 0.4 m, o Tméd de 9.2 s, e a Lsm de 22.93 m. É possível notar que em

C1 o perfil se mostra mais elevado do que nas demais campanhas, tanto da na berma

Figura 11 - Variação espacial das elevações do Perfil 2 em função da distância normal à linha de costa, medidas

entre 03/06/2015 e 23/03/2016.

36

quanto na face da praia, indicando que ali pode ter ocorrido uma erosão no transcurso

desta pesquisa.

As condições de mar na C1 foram determinadas pela passagem de um ciclone

extratropical em 31/05/2015, gerando ondas de 1.64 m e período 17 s, predominantes no

quadrante SE, e ventos de 9 m/s que variaram entre os quadrantes SO e NE. A maré de

sizígia teve variação de 0.1 a 1.3 m, com pico no dia 02/06/2016. A Hs obtida foi de

0.69 m, a Hmáx foi de 1.06 e o período de 13 s, com direção SE.



1 03-06-2015 S 02/06 - 13h 0,1 - 1,3 calmo 0.4 6.45 13.5 2.2 83.78

2 09-07-2015 Q 08/07 - 17h 0,4 - 0,9 moderado 0.6 12 14.9 2.4 89.99

3 16-07-2015 S 15/07 - 22h 0,1 -1,2 moderado 0.6 12 34 5.5 99.2

4 23-07-2015 S 15/07 - 22h 0,5 - 0,9 moderado 0.7 12 30 7.7 97.9

5 30-07-2015 Q 24/07 - 01h 0,0 - 1,3 moderado 0.7 11 25 6 94.8

6 23-09-2015 Q 21/09 - 05h 0,3 - 1,0 moderado 0.6 8 14 7.5 83.9

7 30-10-2015 S 27/10 - 9h 0.3 - 1.2 moderado 0.6 8 34 13 102.8

8 29-01-2016 S 23/01 - 23h 0.4 - 1.1 fraco 0.5 8 25 4.2 92.8

9 23-03-2016 S 23/03 - 9h 0.2 - 1.3 fraco 0.4 10 16 5.6 85

PERFIL 4

Figura 12- Variação espacial das elevações do Perfil 3 em função da distância normal à linha de costa, medidas

entre 03/06/2015 e 23/03/2016.

37

Em todas as campanhas o P4 (Figura 5) se manteve bastante semelhante, com a

berma apresentando cerca de 40 m de extensão, Lméd de 70.1 m, Iméd de 10.2° e Lsm de

20 m. Porém em C2, a formação de escarpa resultou em uma berma menor (~ 35 m) em

relação às demais campanhas. A Hbm foi de 0.68 m, com Tméd de 8.5 s, e a de 26.4 m. A

berma apresenta declividade suave, com extensão de cerca 60 m desde o ponto inicial

(ciclovia). Este perfil coincidiu com a região de uma cava de cúspide praial.



1 03-06-2015 S 02/06 - 13h 0,1 - 1,3 fraco 0.4 5.9 9.32 9.7 49

2 09-07-2015 Q 08/07 - 17h 0,4 - 0,9 moderado 1.3 10.6 24.6 12.2 117.8

3 16-07-2015 S 15/07 - 22h 0,1 -1,2 moderado 0.5 10 23.8 5.8 72.2

4 23-07-2015 S 15/07 - 22h 0,5 - 0,9 moderado 0.7 11 26.9 12.9 71

5 30-07-2015 Q 24/07 - 01h 0,0 - 1,3 moderado 0.9 11 12.9 14.8 59.7

6 23-09-2015 Q 21/09 - 05h 0,3 - 1,0 moderado 0.8 6 14.9 10.1 59.2

7 30-10-2015 S 27/10 - 9h 0.3 - 1.2 moderado 0.7 6 35.4 10.1 83.3

8 29-01-2016 S 23/01 - 23h 0.4 - 1.1 fraco 0.5 6 19.7 7 64.3

9 23-03-2016 S 23/03 - 9h 0.2 - 1.3 calmo 0.3 10 12.5 9.3 54.5

PERFIL 5

O P5 apresentou Lméd de 67.35 m, com Iméd de 11.1° e Lsm de 20.52 m. De

maneira geral os perfis são bastante similares entre si, marcados por uma acentuada


entre 03/06/2015 e 23/03/2016.

38

declividade (escarpa). É possível notar a diferença de cerca de 3 m entre a elevação do

perfil em C5 e em C7. Embora as condições de mar tenham sido semelhantes no dia da

amostragem, durante o intervalo de tempo entre as duas campanhas, eventos

meteorológicos resultaram em condições que promoveram a erosão deste perfil.



1 03-06-2015 S 02/06 - 13h 0,1 - 1,3 moderado 0.5 12.8 7.7 9 54

2 09-07-2015 Q 08/07 - 17h 0,4 - 0,9 moderado 0.8 6.4 7.03 14 65.89

3 16-07-2015 S 15/07 - 22h 0,1 -1,2 fraco 0.3 7 17 12.4 63.7

4 23-07-2015 S 15/07 - 22h 0,5 - 0,9 moderado 0.8 10 32.6 11.3 78.2

5 30-07-2015 Q 24/07 - 01h 0,0 - 1,3 moderado 0.8 10 18.2 11.3 66.9

6 23-09-2015 Q 21/09 - 05h 0,3 - 1,0 fraco 0.4 9.2 21.8 10.8 64.4

7 30-10-2015 S 27/10 - 9h 0.3 - 1.2 moderado 0.8 9 30.4 13 66

8 29-01-2016 S 23/01 - 23h 0.4 - 1.1 fraco 0.4 6 29.4 7 79.7

9 23-03-2016 S 23/03 - 9h 0.2 - 1.3 - - - - - -

PERFIL6

A Lméd do P6 foi de 105.8 m, com Iméd de 9.34° e Lsm de 9.18 m. A berma tem

variação de posição entre os 70 e 80 m desde o ponto inicial (ciclovia), e a face da praia

apresenta declividade bastante acentuada. Em C7 nota-se a formação de escarpa na


entre 03/06/2015 e 23/03/2016.

39

berma, e em C8, pode-se verificar a deposição de sedimento no perfil, visto a aumento

na elevação em relação ao perfil medido nas outras campanhas.



1 03-06-2015 S 02/06 - 13h 0,1 - 1,3 fraco 0.4 4.5 7.46 8.7 78.87

2 09-07-2015 Q 08/07 - 17h 0,4 - 0,9 fraco 0.3 5.9 9.65 9.8 136.01

3 16-07-2015 S 15/07 - 22h 0,1 -1,2 - - - - - -

4 23-07-2015 S 15/07 - 22h 0,5 - 0,9 - - - - - -

5 30-07-2015 Q 24/07 - 01h 0,0 - 1,3 - - - - - -

6 23-09-2015 Q 21/09 - 05h 0,3 - 1,0 fraco 0.4 5 13.2 9.2 103.8

7 30-10-2015 S 27/10 - 9h 0.3 - 1.2 fraco 0.5 7 8 10 101.6

8 29-01-2016 S 23/01 - 23h 0.4 - 1.1 fraco 0.4 9 7.6 9 109.1

9 23-03-2016 S 23/03 - 9h 0.2 - 1.3 - - - - - -

PERFIL 7

O P7 apresentou largura média de 54.74 m, com inclinação média de 4.8° e

largura média da face da praia de 23.22 m. O perfil apresentou declividade suave ao

longo das campanhas de amostragem. Nas campanhas que intermediaram C1 e C8 é

possível identificar um processo de erosão-acreção, pois apresentaram perfil com menor

elevação (~ 2 m) em comparação a estes.


entre 03/06/2015 e 29/01/2016.

40

Tabela 13 - Parâmetros oceanográficos e morfológicos do Perfil 7. Campo Data Maré Pico Maré Δ Maré Cond. Mar Hb (m) T (s) L swash (m) Inclinação (°) L. Perfil (m)

1 03-06-2015 S 02/06 - 13h 0,1 - 1,3 fraco 0.4 14 16.6 5.2 43.4

2 09-07-2015 Q 08/07 - 17h 0,4 - 0,9 moderado 0.4 9.1 28.7 5.4 56.1

3 16-07-2015 S 15/07 - 22h 0,1 -1,2 - - - - - -

4 23-07-2015 S 15/07 - 22h 0,5 - 0,9 - - - - - -

5 30-07-2015 Q 24/07 - 01h 0,0 - 1,3 - - - - - -

6 23-09-2015 Q 21/09 - 05h 0,3 - 1,0 fraco 0.4 11 28.2 5.2 58.5

7 30-10-2015 S 27/10 - 9h 0.3 - 1.2 fraco 0.4 6 22.3 4.1 52

8 29-01-2016 S 23/01 - 23h 0.4 - 1.1 fraco 0.1 7 20.3 4.1 63.7

9 23-03-2016 S 23/03 - 9h 0.2 - 1.3 - - - - - -

PERFIL 8

A largura média do P8 foi de 37.65 m, com inclinação média de 8.5° e largura

média da face da praia de 15 m. Este perfil caracteriza a crista de uma cúspide praial, e é

possível verificar isto observando a formação de uma berma de cerca de 3 m.

Novamente em C8, se verifica a deposição de sedimento no perfil.


entre 03/06/2015 e 29/01/2016.


entre 03/06/2015 e 29/01/2016.

41



1 03-06-2015 S 02/06 - 13h 0,1 - 1,3 - - - - - -

2 09-07-2015 Q 08/07 - 17h 0,4 - 0,9 - - - - - -

3 16-07-2015 S 15/07 - 22h 0,1 -1,2 - - - - - -

4 23-07-2015 S 15/07 - 22h 0,5 - 0,9 - - - - - -

5 30-07-2015 Q 24/07 - 01h 0,0 - 1,3 - - - - - -

6 23-09-2015 Q 21/09 - 05h 0,3 - 1,0 - - - - - -

7 30-10-2015 S 27/10 - 9h 0.3 - 1.2 fraco 0.4 6 15.5 7 32.2

8 29-01-2016 S 23/01 - 23h 0.4 - 1.1 fraco 0.1 6 14.5 10 43.1

9 23-03-2016 S 23/03 - 9h 0.2 - 1.3 - - - - - -

5.2 Análise das Autofunções Ortogonais Empíricas (EOF)

Os resultados da EOF são apresentados em quatro gráficos para cada perfil: o

primeiro mostra todas as perfilagens medidas em cada campanha junto com a Função

Média da Praia; o segundo gráfico expõe os perfis extremos de verão e inverno,

juntamente com a Função Média da Praia; o terceiro gráfico mostra a distribuição de

cada autofunção ao longo do perfil estudado; e o quarto apresenta a variação temporal

das autofunções no período considerado desta pesquisa.

A Tabela 15 sumariza a data, a estação do ano e o dia relativo à condução da

pesquisa para cada campo, a fim de facilitar a análise e compreensão dos resultados

obtidos.

42

Tabela 15 - Data, Estação do Ano e Dia Relativo de cada Campo

Campo Data Est. do Ano Dias

C1 03-06-2015 O 0

C2 09-07-2015 I 36

C3 16-07-2015 I 43

C4 23-07-2015 I 50

C5 30-07-2015 I 57

C6 23-09-2015 P 112

C7 30-10-2015 P 149

C8 29-01-2016 V 240

C9 23-03-2016 O 294

A autofunção com o maior autovalor representa mais de 99.79% do valor

quadrático médio dos dados, com pouca variação no tempo, e denota o nível médio da

praia (Função Média da Praia). A dependência do tempo da função média da praia não é

constante, apenas mostra uma tendência no tempo.

A segunda autofunção, ou Função Barra-Berma, geralmente representa mais de

0.1% do valor médio quadrático dos dados, porém pode apresentar valores próximos a

0.01%. Esta função mostra uma máxima no local da berma de verão, e um mínimo na

área da barra de inverno. A dependência do tempo desta função não mostra qualquer

periodicidade, provavelmente porque a frequência de amostragem não foi suficiente

para detectar ciclos anuais. Geralmente, nos perfis de verão, a função de barra-berma

adicionada à função média da praia representa a migração da areia até ao nível da berma

de verão, enquanto que para os perfis de inverno a função barra-berma subtraída da

função média da praia representa o movimento de areia da praia para a barra de inverno.

A terceira autofunção representa valores próximos a 0.01% do valor quadrático

médio dos dados, sendo referida como Função Terraço por apresentar um máximo no

local do terraço de baixa-mar. A dependência do tempo desta função não mostra

qualquer periodicidade forte neste estudo, possivelmente devido em parte ao aliasing

43

dos dados na área do terraço de baixa-mar. Como os modos de variação das funções

barra-berma e terraço são linearmente independentes, é possível que estejam

relacionadas ao mesmo processo de formação/alteração (WINANT et al., 1975).

Os resultados da análise estatística para cada perfil são apresentados na Tabela

16. Para cada perfil é dada a porcentagem do valor quadrático médio dos dados

atribuídos a cada uma das três autofunções mais importantes. O P8 não entra nesta

análise pois foi amostrado apenas duas vezes e, logo, os dados não foram suficientes

para gerar bons resultados por este método.

Tabela 16 - Resultados da Análise da EOF (porcentagem da variância)

P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7

Função Média da Praia 99.79 99.83 99.96 99.83 99.83 99.97 99.85

Função Barra-Berma 0.16 0.07 0.016 0.12 0.12 0.01 0.12

Função Terraço 0.02 0.06 0.011 0.03 0.03 0.01 0.02

PERFIL 1

Os resultados para P1 são apresentados na Figura 19a, com as elevações como

uma função da distância normal à linha da costa. Perfis típicos de verão e de inverno são

mostrados na Figura 19b, juntamente com a Função Média da Praia (ou Primeira

Autofunção).

A função barra-berma (Figura 19c) mostra um grande pico na localização da

berma verão e um mínimo onde a barra de inverno é normalmente encontrada. No P1

44

ocorre a maior diferença entre os autovalores para a função terraço (0.0117%) e para a

função barra-berma (0.1598%).

Existem dois máximos na função terraço e entre eles, um pronunciado mínimo

que coincide com a região onde eventualmente apareceram escarpas na berma. O

primeiro máximo mostra que algumas das variações do nível no terraço ocorrem em

fase com a formação de berma, embora depois dos 40 m de distância apresentem

comportamento antagônico.

Na Figura 19d pode ser observado que a variância da dependência do tempo da

função média da praia é muito pequena, visto que se encontra em grande parte entre os

perfis extremos. A escala de tempo deste trabalho não permitiu identificar

periodicidades para as funções, porém se nota um mínimo da função barra-berma na C2,

e um pico em C7.

45

Figura 18 - Autofunções dos dados de P1: (a) Perfis medidos em cada campanha junto com a Função Média da

Praia; (b) Perfis extremos de verão e inverno, juntamente com a Função Média da Praia; (c) Distribuição de

cada autofunção ao longo do perfil estudado; (d) Variação temporal das autofunções.

46

PERFIL 2

Os resultados da análise das autofunções para P2 são mostrados na Figura 20. As

medições feitas para este perfil são mostradas na Figura 20a; a função média da praia é

apresentada na Figura 20b, junto com os perfis extremos de verão e inverno, o que

mostra a erosão da berma, porém não fornece considerável informação sobre a barra de

inverno. Isso é devido à amostragem não ter abrangido a extensão suficiente para

registrar as alterações na barra de inverno.

As funções barra-berma e terraço são mostradas na Figura 20c, e também

evidenciam a falta de amostragem da barra, visto que o máximo da função barra-berma

está sobre a berma de verão, e um mínimo incompleto aparece onde supostamente

estaria a barra de inverno. Quanto à função terraço, o máximo ocorre no pós-praia, e

diminui progressivamente ao longo do perfil. No P2 ocorre o maior autovalor para a

função terraço, de 0.0632%, sendo, porém, da mesma ordem que o autovalor encontrado

para a função barra-berma, 0.074%, conforme mostrado na Tabela 16.

A variação das funções com o tempo é mostrada na Figura 20d. Novamente é

observada a pequena variância da função média da praia no tempo, bem como a falta de

periodicidade para as funções barra-berma e terraço. As variações destas duas últimas

funções ocorreram durante o inverno (de C2 a C5), e provavelmente estão associadas à

alteração de nível pela maré meteorológica, no caso da função terraço, e às condições de

swell, com ondas mais energéticas que remobilizam mais o sedimento no sentido

offshore-foreshore, no caso da função barra-berma.

47

Figura 19 – Autofunções dos dados de P2: (a) Perfis medidos em cada campanha junto com a Função Média

da Praia; (b) Perfis extremos de verão e inverno, juntamente com a Função Média da Praia; (c) Distribuição

de cada autofunção ao longo do perfil estudado; (d) Variação temporal das autofunções.

48

PERFIL 3

Os resultados para P3 são mostrados na Figura 21. As medições feitas para este

perfil são mostradas na Figura 21a, e os perfis extremos de verão e inverno na Figura

20b, ambas mostrando também a função média da praia. A variação da elevação do P3 é

muito pequena, inclusive em relação às alterações sazonais de verão/inverno.

As funções barra-berma e terraço são mostradas na Figura 21c. O máximo da

função barra-berma está sobre a berma de verão, e um mínimo incompleto aparece onde

supostamente estaria a barra de inverno. A função terraço se mostra defasada da função

barra-berma, com um máximo no pós-praia e outro na face da praia, e mínimo

localizado na região da berma. No P3 os autovalores para a função barra-berma e a

função terraço são muito próximos, respectivamente 0.0168% e 0.0114%, o que pode

estar relacionado à baixa variância do perfil ao longo do tempo.

A variação temporal das funções na Figura 21d. A função média da praia

novamente se mantém pouco variável no tempo. As variações da função barra-berma

ocorrem principalmente durante o inverno (de C3 a C5), com mínimo em C7

(primavera), voltando ao máximo em C8 (verão). A função terraço, acompanhando a

pequena variação de maré local, variou muito pouco, com um pequeno pico em C2

(inverno), e um ligeiramente maior em C6 (primavera).

49




50

PERFIL 4


uma função da distância normal à linha da costa. Todos os perfis se mostram muito

semelhantes, com pouca variação espaço-temporal, com exceção à C2, que mostra uma

significativa erosão da berma. Perfis típicos de verão e de inverno são mostrados na

Figura 22b, juntamente com a Função Média da Praia (ou Primeira Autofunção). Aqui é

mostrado o ciclo de formação da berma de verão a partir do movimento de saída de

sedimento da barra de inverno.

A função barra-berma (Figura 22c) mostra o máximo onde é encontrada a berma

de verão, e um declínio em direção à localização da barra de inverno. A função terraço

apresenta-se elevada na região do pós-praia, e segue diminuindo em direção ao à

localização da berma, onde mostra uma rara variação, provavelmente devido à

discrepância da elevação medida em C2 em relação aos outros campos.

Na Figura 22d pode ser observado que a pouca variância temporal da função

média da praia. A função terraço variou muito pouco, com um pico em C3 (inverno), e

um em C8 (verão). Para a função barra-berma a variação temporal está concentrada nas

campanhas feitas no inverno (de C2 a C5).

51




52

PERFIL 5

Os resultados da análise das autofunções para P5 são mostrados na Figura 23. As

medições feitas para este perfil são mostradas na Figura 23a, e pode ser percebida a

maior variação de elevação na porção da berma. Para o caso de P5, adicionalmente aos

perfis extremos de verão e inverno, o perfil medido em C7 (primavera) foi plotado na

Figura 23b. A variação da elevação do P5 ocorreu com maior intensidade entre os perfis

de inverno e de primavera, do que entre os de inverno e de verão.


função barra-berma está sobre a berma, e o mínimo aparece na região da face praia,

onde o espraiamento é um forte condicionante da alta declividade da face da praia neste

perfil. A função terraço é praticamente inversa à função barra-berma, com um máximo

na região que permeia a berma e a face da praia, e mínimos localizados na região da

berma e da barra.

A variação temporal das autofunções é apresentada na Figura 23d. A função

média da praia é pouco variável no tempo, enquanto que as variações da função barra-

berma e da função terraço ocorrem durante o inverno (de C3 a C5), e a primavera (C7).

A maior variação da função barra-berma é registrada em C7, justamente na qual ocorre

um mínimo da função terraço.

53


Praia; (b) Perfis extremos de verão e inverno, e perfil de primavera, juntamente com a Função Média da

Praia; (c) Distribuição de cada autofunção ao longo do perfil estudado; (d) Variação temporal das

autofunções.

54

PERFIL 6

Os resultados para P6 são mostrados na Figura 24. As medições feitas para este

perfil são mostradas na Figura 24a, e os perfis extremos de verão e inverno na Figura

24b, ambas mostrando também a função média da praia. A variação da elevação do P6 é

muito pequena, porém não o é em relação às alterações sazonais de verão/inverno.


função barra-berma está sobre a berma de verão, e um mínimo aparece onde estaria a

barra de inverno (não amostrada). A função terraço se mostra em fase com a função

barra-berma, com um máximo no pós-praia e outro na berma, e mínimo localizado na

região da barra. No P6 os autovalores são os menores tanto para a função barra-berma

como para a função terraço, respectivamente 0.0146% e 0.0083%, o que pode estar

relacionado à baixa variância temporal do perfil.

A variação temporal das funções na Figura 24d. A função média da praia

novamente se mantém pouco variável no tempo. As variações da função barra-berma

ocorreram entre a primavera (C6) e o outono (C9). A função terraço também apresentou

pouca variação, e esta ocorreu na durante a primavera (C6 e C7).

55




56

PERFIL 7


uma função da distância normal à linha da costa. Os perfis mostram elevação com

pouca variação na região do pós-praia, porém esta variação aumenta progressivamente

em direção offshore. Perfis típicos de verão e de inverno são mostrados na Figura 25b,

juntamente com a Função Média da Praia (ou Primeira Autofunção). Aqui é possível

notar uma acreção no perfil sem, contudo, a formação de uma berma.

A função barra-berma (Figura 25c) mostra o máximo na região do pós-praia, e

tende a diminuir ao longo do perfil. Isso é devido à formação não bem definida da

berma neste perfil. Por outro lado, a função terraço apresenta-se bastante variada ao

longo do perfil, com máximo na região do terraço de baixa mar. Este perfil está

localizado a barlamar do molhe, logo, trata-se de uma região protegida e com

características de deposição.

Na Figura 25d pode ser observado que a pouca variância temporal da função

média da praia. A função terraço apresentou maior variação durante a primavera (C6 e

C7). Para a função barra-berma, a variação temporal teve o máximo em C2 (inverno).

57




58

5.3 Variações Espaciais dos Parâmetros Medidos

Esta parte do trabalho tem o intuito de fornecer informações adicionais aos

métodos empregados, a fim de corroborar com os resultados obtidos. Os gráficos a

seguir mostram a distribuição espacial da largura média do perfil (Figura 26), da

declividade média da face da praia (Figura 28) e da largura média da face da praia

(Figura 29), todos apresentando os valores máximos e mínimos de cada parâmetro. A

Figura 27 mostra a variação das linhas de costa amostradas ao longo das campanhas.

As maiores variações da largura média do perfil ocorrem em P2 e P4. Apesar de

P4 apresentar elevada variação do valor médio para o valor máximo, trata-se de um

evento isolado, visto que em C2 a largura registrada para este perfil foi de 118 m. A

ocorrência de cúspides praiais em P4 é variável, havendo campanhas em que esta feição

é registrada para este perfil, e em outras não. Possivelmente esta discrepância no valor

máximo da largura do P4 em C2 está associada à amostragem de uma de cúspide. Os

perfis mais estáveis são o P3 e o P7, os quais não aprestaram grandes variações na

Figura 25 - Gráfico da distribuição espacial da variação da largura dos perfis ao longo da praia.

59

largura ao longo da pesquisa. P8 não teve o número suficiente de amostras para ser

avaliado como os outros perfis.

A linha de costa medida por demarcação com GPS (Figura 26) se mostrou

bastante estável ao longo da pesquisa, descartando a possibilidade de ocorrência do

fenômeno de rotação praial na escala de tempo abrangida pelas campanhas de

amostragem.

Figura 26 – Variação das linhas de costa amostradas ao longo das campanhas

Quanto à distribuição espacial da declividade da face da praia (Figura 28),

apesar de a maior variação ocorrer entre os perfis 2 e 5, os maiores valores de inclinação

ocorrem em P4 e P5. As menores variações na inclinação são registradas para P6 e P7,

seguidas de P1 e P8. Em P6, mesmo com pouca variação em torno da média, apresenta

um dos mais altos valores de inclinação média da face da praia. O P7 mostrou

características de terraço baixa-mar, tanto nas observações de campo, como para os

resultados das variações da elevação do perfil, é esta deve ser a razão pelos baixos

valores de declividade da face da praia. O fato de P1 apresentar baixa variação tanto na

largura do perfil como na declividade da face da praia pode ser relacionado ao

60

posicionamento deste perfil em uma zona em condições de cotorno. Ainda que P8 não

tenha sido amostrado tantas vezes como os outros perfis, as informações são suficientes

para caracterizá-lo quanto à inclinação da face da praia.

As inclinações registradas para P2, P3 e P4 se mostram bastante variadas por

estarem contidas no compartimento cujo estado morfodinâmico é o de praia em cúspide,

de modo que a amostragem variou entre cava e crista de uma cúspide ao longo das

campanhas de amostragem.

O P5 não se enquadra nesta justificativa de oscilação da ocorrência de cúspide,

porém a alteração do sentido da célula deriva litorânea pode ser a responsável pela

grande variação da declividade neste perfil, como consequência de processos erosivos/

deposicionais.

Figura 27 - Gráfico da distribuição espacial da variação da declividade do swash ao longo da praia.

61

A distribuição espacial da largura média da face da praia, como esperado, mostra

que para a porção da praia onde ocorrem as cúspides (P1), a Lface da praia é maior do que

na porção onde a praia tem comportamento tendendo ao refletivo (P6).

5.4 Granulometria

A Praia do Flamengo é uma praia de enseada composta majoritariamente por

areia média (0,250 mm), cuja configuração é variável ao longo de sua extensão: a parte

S apresenta inclinação suave (~ 5°), cujo estado morfodinâmico predominante é o de

praia de cúspides; já a parte N é bastante íngreme (~ 14º), com linha de costa retilínea, e

o estado morfodinâmico é predominantemente refletivo.

A análise da granulometria foi baseada nas relações estatísticas entre as

porcentagens do diâmetro do grão na distribuição da curva granulométrica,

denominados como estatísticos de granulometria. As amostras de sedimento de C1

foram extraviadas, portanto não compõem esta análise.

Figura 28 - Gráfico da distribuição espacial da variação da declividade da face da praia ao longo da praia.

62

A distribuição espacial dos estatísticos de granulometria, com seus respectivos

valores médios, máximos e mínimos, é apresentada nas figuras a seguir: diâmetro

mediano (Figura 29), desvio padrão (Figura 30), assimetria (Figura 31), e curtose

(Figura 32).

As maiores variações para o D50 foram registradas em P2 e P3, perfis onde as

cúspides praias são bem definidas. Para os outros perfis, tanto a variação do D50 como

os valores para máximo e mínimo foram muito semelhantes.

Figura 29 - Gráfico mostrando a distribuição espacial do D50 ao longo da praia.

63

Para todos os perfis o grau de seleção dos grãos, segundo a escala proposta por

Folk & Ward (1957), foi „Muito Bem Selecionado‟, isto é, grãos com pequena dispersão

dos seus valores granulométricos, ou dos valores das medidas de tendência central. O

maior desvio padrão (σ) foi registrado em P3, seguido por P2, o que corrobora com a

informação fornecida pela distribuição do D50.

Pode-se notar a relação entre grau de seleção do grão e sua localização ao longo

da praia, como reflexo da característica morfodinâmica dominante. Foi verificado que

os grãos que tendem a ter uma menor seleção (maior σ), são aqueles encontrados na

porção da praia em cúspide. De fato, entre P4 e P8, o grau de seleção do grão é bastante

semelhante.

Figura 30 - Gráfico mostrando a distribuição espacial do desvio padrão ao longo da praia.

64

A curva granulométrica se mostrou simétrica para todos os perfis, exceto para

P3, o qual teve assimetria positiva, indicando excesso de grãos finos. Novamente isto

pode ser associado à dinâmica que ocorre neste setor da praia (praia de cúspide).

Para a praia do Flamengo foram encontrados valores platicúrticos (K baixa). Os

menores valores de curtose aparecem em P4 e P5 (perfis centrais) e P7 e P8 (perfis a

Figura 32 - Gráfico mostrando a distribuição espacial da assimetria ao longo da praia.

Figura 31 - Gráfico mostrando a distribuição espacial da assimetria ao longo da praia.

65

sotamar do molhe). Valores de curtose muito altos ou muito baixos podem sugerir que

um tipo de material foi transportado de uma determinada área-fonte e depositado sem

perder suas características originais. A curva platicúrtica mostra um espalhamento de

sedimentos mais finos e mais grossos nas caudas, indicando mistura de diferentes

diâmetros de grão (FOLK & WARD, 1957).

5.5 Estado Morfodinâmico da Praia

O estado morfodinâmico da praia foi determinado através do cálculo do parâmetro

adimensional de Dean (Ω). Os valores de Ω para cada perfil, em cada campanha, são

mostrados na Tabela 17, juntamente com os valores médios. Como a C1 não possui

dados de granulometria, não foi possível calcular o Ω para esta campanha.

Tabela 17 - Valores do parâmetro de Dean calculados para cada perfil, em cada campanha. Legenda: Valores

referentes ao Estado Refletivo (Azul); Valores referentes ao Estado Terraço de Baixa-Mar (Vermelho).

Ômega C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 Média

P1 0.67 0.67 1.08 1.56 0.97 1.53 1.10 0.68 1.03

P2 0.75 0.72 1.21 1.17 1.61 2.13 0.80 1.21 1.20

P3 0.94 1.19 1.12 1.26 1.34 1.48 1.33 0.78 1.18

P4 2.55 - 1.46 1.77 2.93 2.71 2.05 0.69 2.02

P5 2.62 0.99 1.91 1.75 1.82 1.87 1.52 - 1.78

P6 1.04 - - - 1.93 1.58 0.99 - 1.39

P7 1.01 - - - 0.78 1.37 0.40 - 0.89

P8 - - - - - 1.36 0.36 - 0.86

Para a classificação foi adotado o valor de médio de Ω encontrado para cada

perfil, observando a tendência destes valores em cada campanha. Foi observado que a

praia do Flamengo apresenta tendência aos estados morfodinâmicos refletivo e terraço

de baixa-mar, cuja localização de cada estado morfodinâmico é mostrada na Figura 33.

66

Figura 33 - Representação da classificação do estado morfodinâmico da praia segundo o parâmetro de Dean

Como é possível notar, não há concordância entre a classificação determinada

pelo cálculo de Ω com o que de fato é observado na praia. Este tipo de incoerência é

bem relatado no trabalho feito por MUEHE (1998), no qual o autor propõe um novo

método para determinar o estado morfodinâmico no momento da observação, incluindo

parâmetros de espraimento nos cálculos.

5.6 Análise das medições obtidas das imagens de satélite

5.6.1 Análise Qualitativa

A análise das medições obtidas através das imagens do Google Earth foi feita em

diferentes escalas de tempo, interanual, anual e mensal, buscando encontrar relações

entre a variação da largura da praia e os possíveis agentes modificadores. Como agentes

modificadores de praia foram considerados: fenômenos planetários (El Niño, La Niña, e

subida do nível do mar), eventos extremos (ressacas), alterações sazonais (estações do

ano), maré (quadratura e sizígia), ondas (direção e intensidade).

No período considerado, a ocorrência de El Niño se deu entre 2002 e 2003, de

intensidade moderada; entres os anos 2004 e 2005, 2006 e 2007, e 2009 e 2010, com

67

intensidade fraca; e 2015 com intensidade forte. Para o fenômeno de La Niña, a

ocorrência foi entre 1998 a 2001 com intensidade moderada, e entre 2007 e 2009 com

intensidade forte (CPTEC).

Os registros históricos de eventos extremos (ressacas) que atigiram a Praia do

Flamengo ocorreram em 24/abril/1906, 08/março/1913, 1915, 1919, 1921, 1924, 1950,

1956, 1957, 1960, 1995, 24/abril/2008, 09/abril/2010, 14/junho/2010, 21/maio/2012,

14/maio/2015.

Seguindo o padrão de nomenclatura adotado para os perfis praiais, os transectos

medidos em cada imagem de satélite serão referidos pela inicial (T), seguida do

algarismo indicativo de ordem.

Em primeira análise, a Figura 34, mostra a distribuição espacial da variação da

largura da praia, considerando o período relativo às imagens obtidas de 2000 a 2016. É

possível observar que a variação da largura é bastante semelhante entre os transectos ao

longo deste período. As menores variações foram verificadas em T2 e T5 (~20 m), e as

maiores para T1 e T6 (~30 m); T4 variou cerca de 25 m.

Figura 34 - Distribuição da variação da largura da praia durante o período total para as imagens obtidas de

2000 a 2016

68

5.6.2 Análise Interanual

Quando consideramos a distribuição espacial da largura dos transectos para a

análise interanual (Figura 35), se nota que as maiores variações ocorrem em T2 e T5, e a

menor em T4. O mesmo resultado é mostardo na Tabela 18, que apresenta a estatística

da análise interanual.

Tabela 18 - Estatística da análise interanual (2000-2

015), mostrando a média dos comprimentos, o maior

comprimento (máx), o menor comprimento (mín), e o desvio padrão de cada transecto.

A variação no domínio do tempo é mostrada na Figura 36, na qual é possível

notar que os maiores picos de largura do pós-praia coincidem com a ocorrência de El

Niño fraco, no ano de 2005. Entre os anos de 2014 e 2015 nota-se que o único transecto

que teve aumento no comprimento foi o T4. É observada a tendência à redução de

comprimento ao longo do tempo analisado, de maior magnitude para T2, T3 e T5, em

relação a T1 e T4.

ESTATÍSTICA T1 T2 T3 T4 T5

MÉDIA 60.94 75.15 74.09 47.71 39.06

MÁX 67.43 85.54 80.02 52.56 51.77

MÍN 54.00 65.06 66.94 42.70 29.48

DESVIO 3.80 6.32 4.00 2.93 5.44

Figura 35 - Distribuição espacial da largura dos transectos para a análise interanual

69

5.6.3 Análise Anual

Na estatística da análise anual (Tabela 19), novamente é verificado que o maior

desvio padrão encotrado foi para o T2, e menor para o T4. De fato isso é corroborado

pela distribuição espacial das variações de largura analisadas na escala de tempo anual

mostrada na Figura 37. A média do comprimento de cada transecto se manteve muito

semelhante à registrada para análise interanual. Outra similaridade entre as duas escalas

de tempo é que T2 é o maior transecto regitrado e T5 o menor.

Figura 36 - Gráfico mostrando a variação interanual (2000 a 2015) de cada transecto.

70

Tabela 19- Estatística da análise anual (ano 2014) mostrando a média dos comprimentos, o maior


Para análise temporal da variação anual (Figura 38), foi escolhido o ano

2014,visto ser o que possui dados para todos os meses. É possível notar que as maiores

distâncias foram registradas para o mês de junho, um dos meses que apresenta maior

ocorrência de frentes frias associadas à passagem de ciclones extratropicais.

De maneira geral, existe uma tendência à diminuição do comprimento dos

transectos ao longo do ano, com exceção ao T3, cuja linha de tendência apresenta

variação despresível.


MÉDIA 58.17 74.03 71.34 44.10 37.04

MÁX 64.97 81.95 75.21 48.92 45.15

MÍN 49.57 60.38 63.49 39.26 31.10

DESVIO 4.63 5.96 3.40 2.86 3.83

Figura 37 - Distribuição espacial da largura dos transectos para a análise interanual

71

5.6.4 Análise Mensal

A Figura 39 mostra a distribuição espacial da variação mensal da largura dos

transectos. Na análise estatística (Tabela 20) o desvio padrão encontrado para a T1 e T5

são bastante semelhantes, sendo também as maiores larguras. A maior e a menor

amplitude de variação da distância foi, respectivamente para T1 e T4.

Tabela 20 - Estatística da análise mensal (maio de 2014) mostrando a média dos comprimentos, o maior



MÉDIA 56,07 75,03 71,65 42,95 34,46

MÁX 64,51 80,05 76,15 45,38 40,05

MÍN 51,22 70,48 67,54 38,62 27,66

DESVIO 4,89 3,78 3,39 2,60 4,84

Figura 38- Gráfico mostrando a variação anual de cada transecto.

Figura 39 - Distribuição espacial da largura dos transectos para a análise mensal

72

Para a análise das variações mensais, foi escolhido o mês de maio de 2014, visto

ser o que possui dados que abrange todas as semanas. Nesta análise temporal (Figura

40) foi possível identificar que os maiores picos coincidem com as variações de nível da

maré de sizígia.

5.6.5 Análise Espectral

Os números de 1 a 10 indicam os picos que foram selecionados para análise, e as

variâncias estimadas para as bandas de frequência anteriores ao ponto 1são muito baixas

para serem resolvidas, e por isso não são consideradas. Da mesma forma, a alta

frequência (posteriores aos pontos 5) são tidas aqui como ruído, e são analisadas no

espectro alisado. Abaixo são apresentados os gráficos dos espectros para cada transecto

(Figuras 41 a 45), seguidos de uma análise descritiva da ocorrência dos picos.

Figura 40- Gráfico mostrando a variação mensal de cada transecto.

73

TRANSECTO 1

Na Figura 41a, o ponto extremo 1 (período de 3 anos = 9 x 10-4

cpd ) pode estar

associado a ocorrência de El Niño/ La Niña. O ponto 2 (período de 15 meses = 2.2 x 10-

3 cpd) não apresenta relação temporal com algum efeito meteo-oceanográfico. O ponto 3

(período de 0.8 anos = 3.1 x 10-3

cpd), pode ser relacionado às variações climáticas que

ocorrem de um ano para outro, como por exemplo o número de frentes frias, ou a taxa

de precipitação. O ponto 4 (período de 7 meses = 4.7 x 10-3

cpd), e o ponto 5 (período

de 5.4 meses = 6.2 x 10-3

cpd) mostram as variações decorrentes da sazonalidade entre

verão e inverno.

O espectro alisado (Figura 41b) forneceu informações acerca de escalas de tempo

menores (mensais, quinzenais e semanais). As variações entre os pontos 6 (período de

43.4 dias = 2.3 x 10-2

cpd) e 7 (período 18 dias = 5.5 x 10-2

cpd) podem representar as

alterações mensais na largura dos transectos. O ponto 8 (período 15.3 dias = 6.5 x 10-2

cpd) está relacionado às variações da maré de sizígia. As variações decorrentes da

passagem de frentes frias podem estar associadas aos pontos 9 (período 10.7 dias = 9.3

x 10-2

cpd) e 10 (período 7.6 dias = 1.3 x 10-1

cpd).

74

TRANSECTO 2

Em T2 foram encontrados picos de variância para as mesmas escalas de T1,

exceto para a escala mensal. Na Figura 42a, o ponto 1 (período de 2.7 anos = 10-3

cpd )

também mostra alguma relação com a ocorrência de El Niño/ La Niña. Os pontos 2

(período de 1.7 anos = 1.6 x 10-3

cpd) e 3 (período de 1.2 anos = 2.3 x 10-3

cpd),

aparentemente não apresentam relação temporal com algum efeito meteo-

oceanográfico. O ponto 4 (período de 11.1 meses = 3 x 10-3

cpd), pode se tratar de

alguma variação de escala anual, e o ponto 5 (período de 7.2 meses = 4.6 x 10-3

cpd)

mostra as variações sazonais entre verão e inverno.

Figura 41 – Espectros da variação da largura de T1; (a) mostra o espectro bruto e (b) mostra o espectro alisado. Os

números de 1 a 10 indicam os picos que foram selecionados para análise.

75

No espectro alisado (Figura 42b) o ponto 6 (período de 50 dias = 2.2 x 10-2

cpd)

não representa uma frequência a qual seja possível associar algum evento cíclico. Os

pontos 7 (período 15 dias = 6.5 x 10-2


cpd)

podem ser relacionados às variações da maré de sizígia; já os pontos 9 (período 10.6

dias = 9.4 x 10-2


cpd) apresentam relação com as

variações decorrentes da passagem de frentes frias.

TRANSECTO 3

Nesta análise não foram encontradas variâncias relacionáveis às escalas

superiores a um ano (relativas a ocorrência de El Niño/ La Niña), nem mensais. O ponto

Figura 42 - Espectros da variação da largura de T2; (a) mostra o espectro bruto e (b) mostra o espectro alisado. Os


76

1 (período de 2.1 anos = 1.3 x 10-3

cpd ) e o ponto 2 (período de 1.4 anos = 1.9 x 10-3

cpd) aparentemente não apresentam relação temporal com algum efeito meteo-

oceanográfico. O ponto 3 (período de 0.9 ano = 3.1 x 10-3

cpd) pode estar relacionado a

alguma variação anual. O ponto 4 (período de 6.9 meses = 4.8 x 10-3

cpd) e o ponto 5

(período de 5.6 meses = 6 x 10-3

cpd) apresentam frequências relacionáveis com a

sazonalidade entre verão e inverno.

Na Figura 43b o ponto 6 (período de 58.8 dias = 1.7 x 10-2

cpd) e o ponto 7

(período 18.1 dias = 5.5 x 10-2

cpd) não representam frequências as quais seja possível

associar algum evento meteo-oceanográfico. O ponto 8 (período 12.5 dias = 8 x 10-2

cpd) pode ser relacionado às variações da maré de sizígia. Os pontos 9 (período 10.8

dias = 9.2 x 10-2


cpd) apresentam relação com as

variações decorrentes da passagem de frentes frias.

Figura 43 - Espectros da variação da largura de T3; (a) mostra o espectro bruto e (b) mostra o espectro alisado. Os


77

TRANSECTO 4

A análise dos gráficos da Figura 44 não apresentou variâncias relacionáveis a

eventos de El Niño/ La Niña, nem para escalas mensais, porém a escala trimestral é

constatada. O ponto 1 (período de 2.1 anos = 1.3 x 10-3

cpd ) e o ponto 2 (período de 1.4

anos = 1.9 x 10-3

cpd) não mostram associação com algum efeito meteo-oceanográfico.

O ponto 3 (período de 0.9 ano = 2.8 x 10-3

cpd) pode estar relacionado a alguma

variação anual. O ponto 4 (período de 8.3 meses = 4 x 10-3

cpd) também mostra

frequência relacionável a nenhum evento cíclico. O ponto 5 (período de 5.8 meses = 5.7

x 10-3

cpd) apresenta frequências relacionáveis com a sazonalidade entre verão e

inverno.

78

Figura 44 - Espectros da variação da largura de T4; (a) mostra o espectro bruto e (b) mostra o espectro

alisado. Os números de 1 a 10 indicam os picos que foram selecionados para análise.


cpd) denota a

variância entre estações do ano. O ponto 7 (período 18.1 dias = 5.5 x 10-2

cpd) não

mostrou frequência que se relacione a algum evento meteo-oceanográfico. O ponto 8

(período 15.3 dias = 6.5 x 10-2

cpd) pode ser relacionado às variações da maré de

sizígia. Os pontos 9 (período 10.9 dias = 9.1 x 10-2

cpd) e 10 (período 7.1 dias = 1.4 x

10-1

cpd) novamente apresentam possível relação com as variações decorrentes da

passagem de frentes frias.

79

TRANSECTO 5

A Figura 45 mostra a ausência de frequências que representem escalas superiores

a um ano (relativas a ocorrência de El Niño/ La Niña). O ponto 1 (período de 2.1 anos =

1.3 x 10-3

cpd ) e o ponto 2 (período de 1.2 anos = 2.2 x 10-3

cpd) aparentemente não

apresentam relação temporal com algum efeito meteo-oceanográfico. O ponto 3

(período de 0.9 ano = 3 x 10-3

cpd) pode estar relacionado a alguma variação anual. O

ponto 4 (período de 6.9 meses = 4.8 x 10-3

cpd) também não mostra associação entre a

variância da frequência e algum evento cíclico. O ponto 5 (período de 6.6 meses = 5 x

10-3

cpd) apresentam frequências relacionáveis com a sazonalidade entre verão e

inverno.


cpd) mostra a

variância trimestral, indicando sazonalidade entre verão e inverno; já o ponto 7 (período

35.7 dias = 2.8 x 10-2

cpd) denota a variância mensal. O ponto 8 (período 15.3 dias = 6.5

x 10-2

cpd) pode ser relacionado às variações da maré de sizígia. Novamente o ponto 9

(período 10.9 dias = 9.1 x 10-2

cpd) e o ponto 10 (período 6.6 dias = 1.5 x 10-1

cpd)

apresentam relação com as variações decorrentes da passagem de frentes frias.

80

Figura 45 - Espectros da variação da largura de T5; (a) mostra o espectro bruto e (b) mostra o espectro

alisado. Os números de 1 a 10 indicam os picos que foram selecionados para análise.

5.7 Células de Deriva

O método de identificação das células de deriva litorânea a partir de parâmetros

morfotexturais, forneceu dois mapas com a localização das células de deriva no inverno

(Figura 46) e no verão (Figura 47). As matrizes de comparação que subsidiaram a

elaboração destes mapas são apresentadas na Tabela 21.

Os parâmetros necessários para esta análise não foram medidos no P8, durante o

inverno, impossibilitando estabelecer a comparação com P7.

81

Nota-se que P5 é uma zona de erosão durante o inverno e de transporte durante o

verão. Este resultado corrobora com o que foi observado na variação das elevações

medidas em P5, as quais mostraram progressiva erosão durante o inverno, recobrando a

acreção da porção aérea entre as campanhas C7 (primavera) e C8 (verão).

Figura 47 - Localização das células de deriva litorânea durante o verão (janeiro/2016)

Em ambos os mapas é possível ver que para os extremos da praia (a barlamar do

molhe) as características do transporte permanecem as mesmas, com P1e P6 sendo

zonas de deposição, e P2 zona de erosão.

Durante o inverno, P3 é uma zona de transporte, porém no verão trona-se uma

zona de deposição; P4 deixa de ser uma zona de deposição e passa a ser uma zona de

erosão; em P5, uma zona que é de erosão no inverno, torna-se uma zona de transporte

durante o verão.

Figura 46 - Localização das células de deriva litorânea durante o inverno (julho/2015)

82

Tabela 21 - Matriz de Comparação entre os parâmetros morfotexturais da Praia do Flamengo, para inverno e

verão. E= erosão; D= deposição; T= transporte.

Parâmetros Texturais Morfologia

Estação

do Ano Perfil

Diâmetro

Médio

(Φ)

Grau de

Seleção

(σ)

Curtose

(K)

Inclinação

(°)

Largura

(m)

Resultado

Final Processo

Inv

ern

o

1 (-) (+) (-) (+) (+) (+) D

2 (+, -) (-, +) (+, +) (-, -) (-, -) (-, -) E

3 (+, +) (-, -) (-, -) (+, +) (+, -) (+, -) T

4 (-, +) (+, +) (+, 0) (-, +) (+, +) (+, +) D

5 (-, -) (-, +) (0, -) (-, -) (-, -) (-, -) E

6 (+, +) (-, -) (+,+) (+.-) (+, +) (+, +) D

7 (-) (+) (-) (+) (-) (-) -

Ver

ão

1 (-) 0.12 0 (+) (-) (+) D

2 (+, -) 0.12 (0, +) (-, -) (+, +) (-, -) E

3 (+, +) 0.20 (-, -) (+, +) (-, +) (+, +) D

4 (-, -) 0.11 (+, +) (-, 0) (-, -) (-, -) E

5 (+, -) 0.12 (-, +) (0, +) (+, -) (+, -) T

6 (+, +) 0.19 (-, -) (-, -) (+, +) (+, +) D

7 (-, -) 0.07 (+, +) (+, +) (-, +) (-, +) T

8 (+) 0.13 (-) (-) (-) (-) E

6. CONCLUSÕES

Constatou-se, a partir da observação de suas variações, que existe a

correspondência entre a largura dos perfis medidos e a variação da linha de costa (vista

em planta), de maneira que P4 e P5 se apresentam como os perfis mais estreitos,

constituindo a porção central da praia.

Associando cada variação à condição meteo-oceanográfica para o dia da

amostragem, foi possível verificar que as alterações mais significativas na elevação dos

perfis se deram pela atuação de eventos meteorológicos, que acrescentaram energia aos

processos costeiros. A variação da maré astronômica parece não ter muita significância

nas alterações dos perfis, tampouco na linha de costa.

83

Considerando as observações de campo, P1, P2 e P3, são perfis típicos de praia

de cúspide, cuja largura da berma e declividade da face da praia variaram de acordo

com a localização do perfil (na cava ou na crista da cúspide); P4 é uma área de transição

entre os compartimentos morfodinâmicos da praia, ora constituindo um perfil de

cúspide, ora constituindo um perfil refletivo; em P5 ocorre considerável redução da

largura da berma e aumento na declividade da face da praia; P6 é um típico perfil

refletivo, com elevada declividade da face da praia, porém de maior comprimento da

berma, provavelmente pelo fato de ser a zona de maior deposição da praia (devido ao

sentido resultante do transporte longitudinal); P7 apresenta baixa declividade, e o perfil

tende a um terraço de baixa-mar; por fim, P8 mostrou características de um perfil de

praia de cúspide, com berma relativamente estreita e formação de escarpa bastante

acentuada.

A análise da EOF mostrou-se bastante eficiente para descrever o perfil médio na

praia, bem como para localizar as feições de barra-berma e de terraço nos perfis.

Entretanto, a escala de tempo do trabalho não forneceu dados suficientes para identificar

a periodicidade da ocorrência de cada feição nos perfis.

A análise granulométrica mostrou que o diâmetro mediano do grão é

praticamente o mesmo em P1, P4, P5, P6, P7 e P8. A maior variação, e o maior D50

ocorrem em P2 e P3, justamente onde são encontrados os maiores valores para curtose,

e as maiores variações na declividade da face da praia, sugerindo que esta seja a região

de maior energia da praia.

Os parâmetros granulométricos (estatísticos) parecem relacionar a seleção do

grão ao tipo de transporte predominante, se longitudinal (em células de circulação -

cúspide) ou transversal (refletivo) à linha de costa.

84

O parâmetro de Dean indicou que a praia do Flamengo apresenta estado

morfodinâmico variando entre refletivo e de terraço de baixa-mar. Esta incoerência

pode estar associada ao fato de ser uma praia transformada, cujo sedimento constituinte

não é genuíno. O Setor I claramente pode ser classificado como praia em cúspide,

porém o Setor II tem um comportamento bastante peculiar. O Setor II se enquadra nas

definições de um estado refletivo, como resultado do constante processo deposicional a

barlamar do molhe, aumentando a elevação do perfil e, como consequência, da

declividade. A sotamar do molhe (Setor III) existe um terraço de baixa-mar, e depois o

padrão de cúspide praial volta a se repetir.

A análise da distribuição espacial da variação da largura dos transectos medidos

a partir das imagens de satélite não concorda com a variação da largura obtidas das

medições in situ. Talvez isto seja devido ao fato de a escala de amostragem in situ não

ser relacionada à ocorrência de eventos extremos, senão randômica. Porém, a análise

espectral da variação destes transectos forneceu importantes informações acerca dos

agentes modificadores da praia, considerando escalas de tempo maiores do que a

abordada no levantamento de campo. Os transectos do Setor I (T1, T2 e T3) se

mostraram mais suscetíveis a eventos de menor frequência do que os do Setor II (T4 e

T5). Os eventos meteo-oceanográficos mais relevantes na modificação da praia,

consistem na passagem de frentes frias e ciclones extratropicais, e na ocorrência de El

Niño e La Niña.

A praia do Flamengo se apresenta bastante estável, com alterações

morfodinâmicas e erosão pontual no extremo norte do Setor III decorrentes de eventos

energéticos (frentes frias e ciclones extratropicais).

85

7. RECOMENDAÇÕES

Com vistas aos resultados obtidos nesta pesquisa, recomenda-se que o

monitoramento da praia do Flamengo, ou outra praia, seja continuado por no mínimo 2

anos, a fim de se obter quantidade suficiente de dados para complementar as

informações deste trabalho, tanto para a análise de EOF, como para a análise dos

transectos medidos nas imagens de satélite. O monitoramento em uma escala de tempo

maior também pode fornecer informações mais detalhadas sobre a eventual erosão que

ocorre no Setor III da praia.

Recomenda-se ainda, o uso de outras técnicas, por exemplo Wavelet (ou

ondeletas), para o estudo da variação da largura da praia dos transectos obtidos das

imagens de satélites.

86

8. REFERÊNCIAS

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ANEXO I

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ANEXO II

CONDIÇÕES METEO-OCEANOGRÁFICAS

CAMPANHA1 (03-06-2015)

Dados dos dias anteriores à campanha:

Nos dias 29, 30 e 31/05 ocorreu a passagem de um ciclone extratropical cujo ramo de

um sistema frontal passou pelo RJ, gerando ondas de 1.64 m e período 17 s,

predominantes no quadrante SE, e ventos de 9 m/s que variaram entre os quadrantes SO

e NE.

Dados do dia da campanha:

No dia da campanha, a maré de sizígia teve variação de 0.1 a 1.3 m, com pico no dia

02/06/2016. A Hs obtida foi de 0.69 m, a Hmáx foi de 1.06 e o período de 13 s, com

direção SE.

CAMPANHA 2 (09-07-2015)


A passagem de duas frentes frias, nos dias 04 e 09/05, resultou em ondas de 1.03 m com

período de 13 s, predominantes no quadrante SE, e ventos que chegaram a 9 m/s, no

quadrante SO. (Dados PNBOIA – 04 e 07/07/2015)


A maré atuante no dia da amostragem foi de quadratura, com variação de 0.4 a 0.9 m,

com pico no dia 08/07/2016. A Hs obtida foi de 0.63 m, a Hmáx foi de 1.06 e o período

de 12 s, com direção predominante a SE.

CAMPANHA 3 (16-07-2015)


O sistema frontal com ramo estacionário sobre o RJ em 10/07/2016 provocou ondas de

SE, com 1.16 m e período de 8 s, e ventos que chegaram a 9.6 m/s, no quadrante SO.

(Dados PNBOIA – 15/07/2015)


A maré de sizígia teve variação de 0.1 a 1.2 m, com pico no dia 15/07/2016. A Hs obtida

foi de 0.26 m, a Hmáx foi de 0.43 e o período de 7 s, com direção predominante a SE.

137

CAMPANHA 4 (23-07-2015)


A passagem de uma frente fria no dia 17 se estendeu até o dia 18 em uma frente

estacionária, gerando ondas com altura de 1.3 m e período de 8 s, no quadrante SE, e

ventos se S de 3.2 m/s. (Dados INMET e CPTEC – 19/07/16)


O pico da maré de sizígia ocorreu no dia 15/07/2016, portanto não teve a tanta

intensidade na variação de maré, que foi de 0.5 a 0.9 m. A Hmáx obtida foi de 1.37 m, e o

período de 6 s, com direção predominante a SE.

CAMPANHA 5 (30-07-2015)


A passagem de um ciclone extratropical no dia 25 resultou em ondas com altura de 1.6

m e período de 8 s, no quadrante S, e ventos e 9.4 m/s variaram entre os quadrantes NE

e S. (Dados INMET e CPTEC – 25/07/16)


A maré de quadratura, com variação de 0.0 a 1.3 m, teve pico em 24/07/2015. A Hmáx

obtida foi de 1.54 m, a e o período de 9 s, com direção predominante a SE.

CAMPANHA 6 (23-09-2015)


Não foi registrada a ocorrência de nenhum evento meteorológico significativo. Durante

os dias que antecederam a campanha, ocorreram ondas com altura média de 0.8 m e

período de 7.3 s, no quadrante S, e ventos e 5 m/s predominantes a S. (Dados INMET e

CPTEC – 25/07/16)


A maré de quadratura com variação de 0.3 a 1.0 m teve pico em 21/09/2015. A Hmáx


CAMPANHA 7 (30-10-2015)


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Presença de um cavado sobre o RJ no dia 28/10. Durante os dias que antecederam a

campanha, ocorreram ondas com altura média de 1.1 m e período de 8 s, no quadrante

SE, e ventos que atingiram 2.8 m/s, variando entre os quadrantes NE e SE. (Dados

INMET e CPTEC – 27/10/15)


A maré de quadratura com variação de 0.3 a 1.0 m teve pico em 27/10/2015. A Hmáx


CAMPANHA 8 (29-01-2016)


A passagem de uma frente fria no dia 27 gerou ventos que atingiram 8 m/s, variando

entre os quadrantes SE e SW. As ondas tiveram altura média de 1.14 m e período de 15

s, nos quadrantes S e SW. (Dados PNBOIA – 27/01/16)


A maré de sizígia com variação de 0.4 a 1.1 m teve pico em 23/01/2016. A Hs 0.26 m

obtida foi de e a Hmáx 0.45 m, com período de 7 s, com direção predominante a S.

CAMPANHA 9 (23-03-2016)


A passagem de uma frente fria no dia 21 gerou ventos que atingiram 7 m/s, variando

entre os quadrantes SE e S. As ondas tiveram altura média de 0.75 m e período de 5 s,

nos quadrantes SE. (Dados PNBOIA – 22/03/16)


A maré de sizígia com variação de 0.2 a 1.3 m teve pico em 23/03/2016. A Hs 0.24 m

obtida foi de e a Hmáx 0.36 m, com período de 5 s, com direção predominante a S.

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ANÁLISE DAS VARIAÇÕES MORFODINÂMICAS POR ...necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.) ANÁLISE DAS VARIAÇÕES MORFODINÂMICAS POR FUNÇÕES ORTOGONAIS