MODELAGEM DO EFEITO DO VENTO LOCAL SOBRE A HIDRODINÂMICA DO ESTUÁRIO DO RIO BURANHÉM E DE SUA PLUMA COSTEIRA

Delft3D, modelagem numérica, dinâmica estuarina, Porto Seguro

Devido à intensa urbanização nas zonas costeiras e, ao mesmo tempo, ao incremento de fontes poluidoras antrópicas, a degradação da qualidade da água nos sistemas estuarinos tem resultado em problemas ambientais graves nos ecossistemas. Este trabalho objetiva modelar o efeito do vento local e sua interação com a descarga fluvial e as marés na hidrodinâmica do estuário do rio Buranhém (Porto Seguro, BA) e de sua pluma costeira. Espera-se ainda contribuir para uma melhor compreensão dos processos físicos associados ao saneamento ambiental desse trecho do ambiente aquático estudado. Foi escolhido o modelo numérico Delft3D e seu módulo hidrodinâmico (FLOW). A escolha desse modelo numérico se justifica pelo fato de já estar calibrado e validado para a área de estudo quanto ao efeito das marés e das descargas fluviais, na dissertação de Rocha (2019). Os dados de entrada do módulo FLOW foram batimetria, descarga fluvial (CPRM), maré, intensidade e direção dos ventos (RedeMET). No processo de modelagem, foram realizadas as seguintes etapas: teste de sensitividade, calibração (em 2 e 3 dimensões) e validação do modelo. Na etapa de calibração do modelo 2D, os ajustes de calibração dos parâmetros físicos foram rugosidade de fundo, viscosidade horizontal e difusividade horizontal, enquanto que no modelo 3D, foram ajustados os parâmetros referentes à discretização vertical: sistema de coordenadas (sigma e Z), espessura das camadas Z, viscosidade e difusividade turbulenta. A calibração foi realizada entre o período de 01/08/2015 a 06/08/2015, onde compararam-se os dados modelados com os dados observados de nível d’água em duas localidades (Ponto 1 e 2), salinidade de superfície e fundo (Ponto 1 e 2), e velocidade longitudinal (apenas Ponto 2). O modelo foi validado com dados coletados em campanha realizada de 19/08/2016 a 24/08/2016, utilizando-se os mesmos parâmetros definidos na calibração. Nesta etapa, comparou-se os dados observados com os dados modelados de nível de água nos pontos 2 e 3; salinidade de superfície e de fundo, pontos 1, 2 e 3; e velocidade transversal e longitudinal, ponto 2. Para a avaliação da concordância dos resultados, tanto para a calibração como para a validação, foram utilizadas a análise qualitativa (método gráfico) e análise quantitativa (parâmetros estatísticos Skill e RMSE). Para se avaliar como a inclusão do vento influiu na calibração e validação no processo de simulações hidrodinâmicas da área de estudo, foram comparados os resultados alcançados nesta dissertação com os resultados obtidos por Rocha (2019), o qual não considerou o efeito do vento no processo de modelagem. Na calibração do modelo, obteve-se uma “excelente” concordância do parâmetro Skill para o nível de água (acima de 0,99) e para a salinidade de superfície e fundo (acima de 0,89), enquanto para a velocidade longitudinal foi classificado como “muito bom” (acima de 0,75). Já para o período de validação, atingiu-se uma excelente concordância para todos as variáveis: nível de água (acima de 0,99), salinidade de superfície e fundo (acima de 0,71) e velocidade longitudinal e transversal (acima de 0,78). A implementação de vazões e ventos (direção e intensidade) reais foi um incremento em relação aos resultados alcançados por Rocha (2019). O efeito local do vento parece ser, ao menos para os períodos de calibração e validação, secundário em relação às marés e descarga fluvial na hidrodinâmica do estuário do rio Buranhém. Ainda que com dados de vento reais, o incremento na qualidade dos resultados modelados foi pouco expressivo. Contudo, resultados mais conclusivos a esse respeito ainda dependem de avanços quanto à discretização vertical.