AULA_02-PORTOS1_ HIDRAULICA_MARITIMA_Profa_AnaRegina

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PORTOS 1 PORTOS 1 
UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO
ESCOLA POLITÉCNICA DE PERNAMBUCO 
Curso de Engenharia Civil
Recife, 1º semestre 2011
Disciplina:
Carga horária semestral: 60 horas60 horas
Prof.a Dra Ana Regina Uchôa
HIDRHIDRÁÁULICA MARULICA MARÍÍTIMA TIMA 
HIDRÁULICA MARÍTIMA
INTRODUÇÃO
Interação continente – oceano – atmosfera
Oceanos e mares 
Salinidade, temperatura, densidade
Circulação oceânica
Circulação e movimentos de massa d’água oceânica
1. INTRODU1. INTRODUÇÇÃOÃO
SUPERFÍCIE LIVRE DO MAR - apresenta-se ondulada devido a perturbações no plano 
d’água em repouso, originadas de diversas causas.
conhecimento dos processos físicos 
envolvidos com as ondas de superfície, é fundamental
para o planejamento e projetos de obras marítimas
EFEITOS DAS ONDAS DE SUPERFÍCIES – apresentam 
grande importância para o projeto de obras 
marítimas e lacustres, como portos, vias navegáveis, 
defesa dos litorais e de margens, obras offshore etc.
ENERGIA DAS ONDAS - as ondas de superfície da 
interface água-ar transferem energia da fonte que as 
gerou para alguma estrutura ou para LC, que dissipa 
ou reflete uma significativa parcela dessa energia.
As ondas constituem o principal AGENTE MODELADOR DA COSTA, pelo transporte de 
sedimento que realizam. Além de produzirem muitas forças, as quais as estruturas 
portuárias estão submetidas. 
CONTINENTE – OCEANO – ATMOSFERA 
CICLO HIDROLÓGIGO – Densidade δδδδvapor d’água=0,62*δδδδatm. Durante o ciclo, a água tem 
elevada contribuição na decomposição as rochas, que arrasta matérias em dissolução e 
suspensão. A água do mar contem 300 vezes mais sais que as águas dos rios. Os principais 
íons salinos: cloreto, sódio, magnésio, sulfato, cálcio, potássio, bicarbonato, brometo.
rico em sais
1.360.000.000 Total 
12.900 AtmosferaVapor de água
1.320.000.000
105.000 
Oceanos
Lagos e mares salinos
Água salgada
29.200.000 Geleiras e GlaciaisÁgua doce sólida
(gelo) 
67.000
4.164.000
4.164.000 
Umidade do solo
Até 800 metros
Abaixo de 800 metros 
Água doce
subterrânea
1.250
125.000 
Rios
Lagos 
Água doce superficial 
Volume (km3) OcorrênciaTipo
Distribuição da Água na Terra
http://www.meioambiente.pro.br/agua/guia/ociclo.htm
INTERAÇÃO OCEANO-ATMOSFERA – atmosfera possui estreita ligação com os 
oceanos pelo fato de estarem estabelecendo contínua troca de energia.
Principal elemento regulador do clima da terra.
Aquecimento
solar ventos na atmosfera correntes e ondas
na superfície oceânica
CORRENTES E ONDAS OCEÂNICAS - as mudanças de temperatura e pressão 
provocam os ventos, que são de grande importância para a circulação 
atmosférica. A maioria das correntes e ondas são geradas pelos ventos. 
A maioria dos processos físicos que ocorrem na 
atmosfera são caracterizados pelas condições 
climáticas em cada latitude. Esses mesmos 
processos ocorrem nos oceanos. A maior 
diferença é a densidade δδδδoceano = 1000*δδδδatm. 
Por isso, no sistema oceânico, os processos 
físicos se desenvolvem mais vagarosamente e 
com períodos de tempo mais longos.
OCEANOS E MARES
OCEANOS - Grande extensão de água salgada que circunda as massas de terra 
dos Continentes, preenchendo as grandes depressões da superfície da Terra. 
Ocupa 71% da superfície do globo. Oceanos: Pacífico, Atlântico, Índico e Ártico.
Cada uma dessas grandes áreas contém variadas massas de água que possuem 
diferenças físicas, químicas ou biológicas. É através do ciclo hidrológico que os 
oceanos agem sobre os climas dos continentes.
SALINIDADE – é a medida da quantidade de 
sais existentes na massa de água. Resulta da 
afluência da matéria continental dissolvida 
levada pelos rios, pois quando a água evapora 
de sua superfície, os sais são deixados. 
Distribuição da salinidade na camada 
superficial é governada: latitude, estações do 
ano e correntes. É uma das variáveis que 
determina a densidade e também que rege as 
correntes nos oceanos – 33 a 37. Nas águas 
costeiras e estuários, a salinidade é o principal 
fator que governa a densidade das águas.
TEMPERATURA – Nos oceanos é o principal parâmetro que governa a densidade e 
assim, seu movimento vertical (as águas mais frias tendem a se deslocar para o fundo. 
PRESSÃO – pressão que a coluna d’água exerce sobre uma parcela de água (1 decibar
=> 1m de coluna d’água).
DENSIDADE – é função da T, S e Pressão. δ=M/V (kg/m3; g/cm3). Nas águas oceânicas: 
1021 kg/m3 (superfície) a 1070 kg/m3 (acima de 10.000m de profundidade). 
CIRCULAÇÃO OCEÂNICA E ATMOSFÉRICA
A energia de origem solar não incide de igual modo sobre a Terra, sendo que a maior 
parte desta radiação atinge uma faixa, a volta do equador terrestre, entre 34ºN e 34ºS. 
Isto explica o alto valor do gradiente térmico entre o equador e os pólos. Os 
movimentos do ar e dos oceanos são controlados por estas diferenças de temperatura 
que proporcionam uma transferência de calor do equador para os pólos.
Região dos ventos alísios
evaporação>>precipitação
Maiores salinidades
Salmin Equador > Salmin Polar
(baixas Lat) (altas Lat)
A rotação da Terra desvia o movimento do ar das Células de Hadley
para criar padrões globais de vento
CIRCULAÇÃO E MOVIMENTOS DE MASSA D’ÁGUA OCEÂNICA
obedece à dois processos ligados entre si:
Circulação devida à densidade: a água movimenta-se devido às diferenças na densidade 
existentes nos diferentes locais. A densidade da água do mar depende da sua 
temperatura e da salinidade. Este movimento é chamado circulação termohalina.
Circulação induzida pelos ventos que resulta em enormes correntes de superfície.
Correntes Marinhas (http://blue.utb.edu/paullgj/geog3333/lectures/oceancurrents-1.gif).
MARES - Porções de água salgada que circundam os continentes, apresentando 
aspectos físico-químicos e biológicos peculiares e dimensões mais restritas do 
que os oceanos. Em alguns casos, aparecem no interior dos continentes mais 
fechados. Apresentam menor profundidade que os oceanos e maior variação de 
salinidade, densidade, temperatura e transparência das águas. 
MARES ABERTOS - encontrados ao longo das regiões costeiras e apresentam 
ampla comunicação com os oceanos. Ex: Mar das Antilhas, Mar do Norte, Mar 
Arábico, Mar da China, Mar do Japão. 
MARES INTERIORES - se encontram no interior dos continentes, mantendo, 
porém, comunicação com os oceanos através de pequenas aberturas 
denominados estreitos ou canais. Ex: Mar Mediterrâneo, Mar Vermelho, Mar 
Negro. 
MARES FECHADOS - não mantêm nenhuma comunicação com os oceanos ou com 
outros mares. Por estarem completamente isolados dos oceanos, esses mares 
são bastante influenciados pelas características das áreas continentais onde se 
encontram. Ex: Mar Cáspio, Mar Aral, Mar Morto.
PRINCIPAIS MARES:
Oceano Pacífico: Mar da China, Mar de Java, Mar de Bering, Mar de Okhotsk e 
Mar de Sonda. 
Oceano Atlântico: Mar Báltico, Mar do Norte, Mar Negro, Mar das Antilhas e Mar 
Mediterrâneo. 
Oceano Índico: Mar de Bengala, Mar de Adem, Mar de Oman, Mar Vermelho, 
Golfo de Bengala, Golfo Pérsico e Mar de Andeman.
270
326,6 (50m)
Mar Morto
40Mar Vermelho 
(Oc.Índico)
37,4Mar Mediterrâneo
(Oc. Atlântico)
32oC34,5Oceano Pacífico
30oC34,8Oceano Índico
27oC35,4Oceano Atlântico
TEMPERATURASALINIDADEOCEANOS/MARES
VARIAÇÃO TEMPORAL DO NÍVEL DO MAR
segue um padrão complexo devido à inter-relação de um conjunto vasto de efeitos, 
dentre eles:
Fatores meteorológicos ligados ao estado local do tempo e à propagação da agitação 
marítima, a média e longa distância, nomeadamente: 
�A ondulação e o vento, contribuindo para o empilhamento da águas, o que em 
baías e golfos pode levar a alguns metros de subida do seu nível em relação ao nível 
médio (ou descida quando os ventos sopram de terra).Em águas relativamente 
confinadas, a existência de seichas, isto é oscilações periódicas de longo período na 
superfície da água, pode induzir subidas periódicas adicionais de ±±±± 1 m. 
Fatores astronômicos, com relevo para:
�A maré, fazendo oscilar periodicamente o nível das águas de acordo com um 
padrão controlado pela posição relativa do Sol e da Lua e com as condições de 
ressonância de cada bacia oceânica; 
�Efeitos astronômicos de longo período resultantes das posições relativas da Terra, 
do Sol e da Lua, sobrepondo à maré oscilações de período muito longo.
NÍVEL MÉDIO DO MAR
MARÉGRAFOS - instrumentos que permitem 
medir a variação do nível das águas num 
determinado local. 
Eliminando dos dados recolhidos, as flutuações 
devidas às ondas, à fatores meteorológicos e às 
marés e outros fatores astronômicos, obtém-se 
uma leitura do NÍVEL MÉDIO DO MAR durante 
determinado período, por referência ao datum1
utilizado. 
ZERO HIDROGRÁFICO - nível de referência a partir da qual se define a altura da maré; é
variável de país para país, muitas vezes definida pelo nível da mais baixa das baixamares
registadas (média das baixamares de sizigia) durante um dado período de observação 
maregráfica. 
1 Datum - modelo matemático teórico da representação da superfície da Terra ao nível do mar; é
um ponto na superfície terrestre que é a base para o cálculo dos levantamentos planialtimétricos
em que é considerada a curvatura da Terra.