TP1_RosaTransporteLitoraneo_RTL

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Disciplina: EEH594 – Hidrodinâmica de Corpos d’água naturais 
Professora: SUSANA B. VINZON 
1O SEMESTRE 2012 
 
 
Universidade Federal do Rio de Janeiro 
Escola de Engenharia 
Departamento de Recursos Hídricos e Meio Ambiente 
 
Data: 10/04/2012 
 
TP1 – Trabalho Prático: Estimativa do Transporte Litorâneo 
 
Prof. Marcos Gallo (marcosgallo@peno.coppe.ufrj.br) 
Sala I-100 - Laboratório de Dinâmica de Sedimentos Coesivos (LDSC) 
 
Conceitos Teóricos 
O transporte litorâneo de sedimentos (Ql) é expresso como uma taxa de transporte, que tem 
unidades de volume/tempo (Ex. m3/s ou m3/ano). Esse transporte é gerado pelas correntes na praia 
que são originadas quando as ondas arrebentam em ângulo obliquo ao da costa. Desta forma, ondas 
chegando de diferentes ângulos produzem alternância sazonal na direção do transporte. Assim, 
durante determinada época do ano o transporte pode ser positivo ou direcionado para direita (QlR) e 
para esquerda (QlL) ou negativo durante outra época. Logo, o transporte residual (QlRES) e total 
(QlTOTAL) durante um determinado período de tempo podem ser definidos como: 
RES R LQl Ql Ql= + 
LRTOTAL QlQlQl += 
Na determinação do transporte, por exemplo, pode ser usada a fórmula do CERC (SPM, 1984): 
)(2sin
)1)(1(16
2
5
b
ws
b
p
gKH
Ql αβρρ
κ −−−= 
Onde: 
K: coeficiente empírico adimensional de 
transporte (~ 1); 
Hb e αb: dados de onda (altura e ângulo) na 
arrebentação (Figura 1); 
g: gravidade; 
κ: parâmetro de arrebentação (Hb/h), 
considerado igual a 0.8, com h: profundidade 
na arrebentação; 
ρS: densidade do sedimento (2650 kg/m3); 
ρw: densidade da água do mar (1025 kg/m3) 
p: porosidade (0.4); 
β: azimute (ângulo referido à direção Norte) 
da normal a linha de costa (Figura 1). 
 
 
Figura 1. Esquema para definição da orientação da praia e 
direção de propagação das ondas. 
 
A rosa de transporte litorâneo (RTL, Figura 2 e 3) (Walton & Dean, 2010) consiste em um gráfico 
polar que ilustra de forma gráfica o transporte litorâneo residual e total em função de diferentes 
ângulos de orientação da praia e para um determinado clima de ondas (médios durante um intervalo 
de tempo, por exemplo: anual, mensal, etc.). 
 
 
Disciplina: EEH594 – Hidrodinâmica de Corpos d’água naturais 
Professora: SUSANA B. VINZON 
1O SEMESTRE 2012 
 
 
Figura 2. Transporte total (positivo e negativo), para a 
costa de Florida (USA) (Walton & Dean, 2010). 
 
Figura 3. Transporte residual, para a costa de Florida 
(USA) (Walton & Dean, 2010). 
 
 
Proposta 
Você como engenheiro foi contratado para fazer um estudo da estabilidade das praias ao longo do 
litoral Norte Fluminense, Rio de Janeiro, visando a instalação de um terminal portuário nos locais de 
praia indicados com setas na Figura 4. Para isso, é necessário avaliar a capacidade de transporte 
litorâneo (longitudinal) nesse trecho de costa. 
 
Dados disponíveis 
Considere o caso do litoral norte do estado do Rio de Janeiro (Figura 4). Este litoral apresenta uma 
declividade suave e contornos batimétricos que acompanham a configuração da linha de costa. Os 
dados de onda disponíveis1 para este trabalho foram coletados pela Petrobras S.A. (Vitola, 1998) por 
um bóia oceano-meteorológica, instalada em águas profundas na Bacia de Campos e que esteve em 
operação no período de abril de 1992 a março de 1993. Os dados foram coletados em registros de 
20 minutos a cada três horas. Utilizando um modelo numérico de propagação de ondas (que inclui 
efeitos de refração e difração) foram determinadas as alturas de onda na arrebentação. Desses 
dados foram extraídas as seguintes informações para cada registro (arquivo onda.xls2): azimute da 
direção principal (Dp), período de pico (Tp) e alturas de onda na arrebentação (Hb) para um ponto 
próximo a linha de costa. 
 
Pede-se 
1. Elabore um passo a passo das atividades a serem realizadas (uma folha); 
2. Apresente um relatório contendo introdução (descrição do problema e área de estudo), 
metodologia empregada, resultados (com gráficos, tabelas e discussão) e as principais 
conclusões do trabalho. 
 
1 Os dados originais foram modificados para sua aplicação no trabalho prático. 
2 Utilize só a planilha com os dados referentes ao seu grupo. 
Ponto 
nodal 
Disciplina: EEH594 – Hidrodinâmica de Corpos d’água naturais 
Professora: SUSANA B. VINZON 
1O SEMESTRE 2012 
 
 
 
Figura 4. Imagem do Litoral Norte Fluminense. As setas indicam os azimutes das direções normais às 
orientações da linha de costa. 
 
Referências 
CEM - Coastal Engineering Manual (Engineering and Design), 2003. U.S. Army Corps of Engineers, 
Department of the Army. Chapter 2 (PartIII) – Longshore Sediment Transport. 
Komar P.D., 1976. Beach Processes and Sedimentation, 429 pp. 
Marcelo de Araujo Vitola, 1998. Análise do comportamento dos parâmetros de classificação 
morfodinâmica de praias arenosas aplicados à praia da Barra do Furado, litoral Norte do Rio de 
Janeiro. Dissertação de Mestrado (Engenharia Oceânica), COPPE/UFRJ. 
SPM (Shore Protection Manual), 1984. US Army Corps of Engineers. Coatal Engineering Research 
Center. Chapter 4. 
Walton Jr. T.L, Dean R.G., 2010. Longshore sediment transport via littoral drift rose. Ocean 
Engineering, (37), 228-235. 
β=167
β=153
β=111 
β=78