AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE DRAGAGEM POR INJEÇÃO DE ÁGUA

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AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE DRAGAGEM POR INJEÇÃO DE ÁGUA 
EM ESTUÁRIOS 
 
 
Carlos Roberto Lips Soares 
 
 
DISSERTAÇÃO SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DA COORDENAÇÃO DOS 
PROGRAMAS DE PÓS-GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE 
FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS 
NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM CIÊNCIAS EM 
ENGENHARIA OCEÂNICA. 
 
Aprovada por: 
 
 
 _____________________________________________ 
 Profª. Susana Beatriz Vinzon, D.Sc. 
 
 
 _____________________________________________ 
 Prof. Afonso de Moraes Paiva, Ph.D. 
 
 
 _____________________________________________
 Prof. Gilberto Olympio Mota Fialho, D.Sc. 
 
 
 _____________________________________________ 
 Prof. José Carlos César Amorim, D.Ing. 
 
 
 
RIO DE JANEIRO, RJ – BRASIL 
MARÇO DE 2006 
 ii
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SOARES, CARLOS ROBERTO LIPS 
 Avaliação do Processo de Dragagem por 
Injeção de Água em Estuários [Rio de Janeiro] 
2006 
 XXI, 126 p. 29,7 cm (COPPE/UFRJ, M.Sc., 
Engenharia Oceânica, 2006) 
 Dissertação – Universidade Federal do Rio 
de Janeiro, COPPE 
1. Dragagem por Injeção de Água – WID 
2. Processos de Dragagem 
3. Dragagem em Leitos Contaminados 
4. Detalhamento dos Equipamentos – WID 
5. Comparação dos Métodos de Dragagem 
6. Análise dos Processos Hidrodinâmicos 
7. Discussão da Dragagem no Porto de Itajaí 
 I. COPPE/UFRJ II. Título ( série) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 iii
DEDICATÓRIA 
 
 
 A minha esposa Rosangela pelo companheirismo e grande incentivo nos 
momentos mais difíceis que passei durante esta jornada. 
 
 As minhas filhas Andrea e Aline tão importantes para o equilíbrio da minha 
vida. 
 
Aos meus pais e irmã pela ajuda e compreensão devido a minha ausência 
durante o período que se desenvolveu este estudo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 iv
AGRADECIMENTOS 
 
 
 A Professora Susana Beatriz Vinzon pela sua orientação, paciência e 
dedicação que propiciaram a conclusão deste trabalho. 
 
Aos Professores Afonso Paes e Gilberto Fialho por aceitarem em compor a 
Banca examinadora deste trabalho. 
 
 Ao Professor do IME, José Carlos César Amorim por aceitar o convite para 
compor a Banca examinadora deste trabalho, como convidado externo. 
 
 Ao corpo docente do Programa de Engenharia Oceânica, por sua capacidade 
intelectual e empenho para manter o elevado nível de seus ensinamentos. 
 
 Aos funcionários do PEnO e da Engenharia Costeira, em especial as 
Secretárias Gleice e Marise e os funcionários lotados no sistema de processamento de 
dados, pelos seus grandes préstimos e constante paciência para ajudar os discentes. 
 
 Ao corpo discente das turmas de 2003 e 2004 do Programa de Engenharia 
Oceânica da Engenharia Costeira que sempre me auxiliaram e compartilharam os 
melhores momentos dos nossos, respectivos, anos letivos. 
 
 Ao INPH da CDRJ pela gentileza em ceder alguns relatórios que ajudaram no 
desenvolvimento deste trabalho. 
 
 Ao DIDEHU da CDRJ que sempre colocou a disposição o seu arquivo técnico 
para as consultas necessárias. 
 
 Aos meus familiares por afinidade e consangüíneos pelo constante apoio 
emocional durante o período deste curso. 
 
 À Universidade do Vale do Itajaí através do Professor Schettini, Rodrigo e 
Carla por suas excelentes condutas profissionais para dar o apoio técnico necessário 
durante a campanha de medições na dragagem do Porto de Itajaí. 
 v
 Aos Engenheiros Rodrigo e Raphael, da turma de M.Sc. de 2004, que muito 
me ensinaram e auxiliaram nas medições da campanha de campo realizada durante a 
dragagem do Porto de Itajaí. 
 
 Ao Diretor Superintendente da Ballast Ham no Brasil, Engº Eduardo Figueiredo 
por sua cordialidade em disponibilizar toda ajuda necessária para o acompanhamento 
da operação de dragagem no Porto de Itajaí. 
 
 À Diretoria da CDRJ por permitir o meu afastamento do trabalho, nos 
momentos necessários, para concluir este curso. 
 
 Aos colegas de trabalho da CDRJ, principalmente: Adão, Amaral, Lia Mara, 
Machado, Maiolino e Romeu que estiveram sempre me motivando e ajudando em 
todas as ocasiões, principalmente, durante o período transcorrido neste curso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 vi
Resumo da Dissertação apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos 
necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.) 
 
 
AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE DRAGAGEM POR INJEÇÃO DE ÁGUA 
EM ESTUÁRIOS 
 
 
Carlos Roberto Lips Soares 
 
Março/2006 
 
Orientadora: Professora Susana Beatriz Vinzon (D.Sc.) 
 
Programa: Engenharia Oceânica 
 
 Dentro da dragagem hidrodinâmica foi desenvolvido um novo processo 
aplicado à dragagem de manutenção denominado de dragagem por injeção de água, 
conhecido pela sigla WID. Neste método o deslocamento do material dragado, até a 
sua disposição final, depende das correntes naturais e artificiais induzidas na coluna 
de água do fluido, sendo a geração de correntes de densidade uma das importantes 
características desta metodologia. 
 
 Este trabalho descreve os principais tipos de dragagem mais 
empregados na atualidade e os equipamentos utilizados no processo de dragagem por 
injeção de água, incluindo sua interferência em relação à biota local e a presença de 
contaminantes no leito. Os forçantes hidrodinâmicos que interferem com o processo 
WID são citados e a pluma de sedimentos induzida junto ao fundo é avaliada através 
do número de Froude densimétrico. Com a finalidade de observar as características da 
hidrodinâmica num ambiente onde está se utilizando esta metodologia foi realizada 
uma campanha de medições, durante uma operação de dragagem no Porto de Itajaí, 
no estuário do Rio Itajaí-Açú, sendo registrados os perfis de velocidade, salinidade e 
turbidez, em um ciclo de maré. Foram identificados os principais aspectos positivos e 
negativos inerentes a esta nova tecnologia, além da comparação operacional entre os 
métodos de dragagem convencionais e o processo de Dragagem por Injeção de Água. 
 vii
Abstract of Dissertation presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the 
requirements for the degree of Master of Science (M.Sc.) 
 
 
AVALIATION OF THE PROCESS OF WATER INJECTION DREDGIND 
IN ESTUARIES 
 
 
Carlos Roberto Lips Soares 
 
March/2006 
 
Advisor: Professor Susana Beatriz Vinzon (D.Sc.) 
 
Department: Ocean Engineering 
 
 Among hydrodynamic dredging processes, a new method is being 
applied for maintenance dredging, called water injection dredging, WID. In this method 
the dredging material is moved, until final deposit, by artificial and natural currents in 
the fluid water’s column and being the generation of the density currents an important 
characteristic to this methodology. 
 
 This work describes the method and the equipments required for the 
water injection dredging process, as well as the principal types of dredging currently 
used at this moment. A brief analysis of the water injection dredging is presented, 
including its interference with the local biotic and contaminated materials in the bed. 
The estuarine hydrodynamic, which may interfere with the WID process, is described, 
and considerations about the formation of a turbidity current and its relation with the 
densimetric Froude number is assessed. To address the main hydrodynamic 
characteristics of a case study, a field campaign was accomplished, which covered a 
tidal cycle, with a short period during a dredging operation in Itajaí Harbor, in the 
estuary of Itajaí-Açú River. Velocity, salinity and turbidity profiles were measured, 
during a tidal cycle. The mainly negative and positive aspects concerning to this new 
technology are addressed in this work, including a comparison between conventionaldredging methods and the process of Water Injection Dredging. 
 viii
ÍNDICE DO TEXTO 
 
 
I – INTRODUÇÃO...........................................................................................................1 
 I.1 – OBJETIVOS.....................................................................................................2 
 I.2 – ESTRUTURA DO TEXTO................................................................................3 
 
II – CARACTERIZAÇÃO DOS MÉTODOS DE DRAGAGEM........................................4 
 II.1 – HISTÓRICO E EVOLUÇÃO DA DRAGAGEM................................................4 
 II.2 – TIPOS DE OPERAÇÃO DE DRAGAGEM......................................................5 
 II.2.1 – Dragagem de Aprofundamento ou Inicial............................................5 
 II.2.2 – Dragagem de Manutenção..................................................................6 
 II.2.3 – Dragagem de Mineração.....................................................................6 
 II.2.4 – Dragagem Ambiental ou Ecológica................ ...................................7 
 II.2.5 – Dragagens Especiais...........................................................................7 
 II.2.6 – Dragagens Naturais ou Erosão...........................................................8 
 II.2.7 – Dragagens para Aterros Hidráulicos....................................................8 
 II.3 – CASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE DRAGAGEM.................................9 
 II.3.1 – Processos Mecânicos de Dragagem.................................................10 
 II.3.2 – Processos Hidráulicos de Dragagem................................................12 
 II.3.3 – Processos Mistos de Dragagem........................................................14 
 II.3.4 – Processos Pneumáticos de Dragagem.............................................15 
 II.3.5 – Processos Hidrodinâmicos de Dragagem.........................................16 
 II.3.5.1 – Metodologia do Processo Hidrodinâmico...........................17 
 II.3.5.2 – Tipos de Dragagens Hidrodinâmicas..................................18 
 A – Dragagem por Agitação................................................19 
 B – Dragagem por Erosão...................................................19 
 C – Dragagem por Elevação...............................................20 
 D – Dragagem por Injeção – “WID”.....................................21 
 II.4 – DRAGAGEM NO PORTO DE ITAJAÍ............................................................23 
 II.4.1 – Especificações do Porto de Itajaí......................................................23 
 II.4.1.1 – Histórico..............................................................................23 
 II.4.1.2 – Localização do Porto..........................................................24 
 II.4.1.3 – Acessos às Instalações Portuárias.....................................26 
 II.4.1.4 – Principais Características Portuárias..................................28 
 ix
 II.4.2 – Detalhes da Dragagem no Porto de Itajaí........................................31 
 II.4.2.1 – Tipos de Materiais encontrados no Leito...........................31 
 II.4.2.2 – Processos de Dragagem utilizados pelo Porto..................31 
 II.4.2.3 – Licitações de Dragagem para o Ano de 2005....................35 
 
III – DRAGAGEM POR INJEÇÃO DE ÁGUA – WID....................................................36 
 III.1 – ANÁLISE DO PROCESSO DE DRAGAGEM...............................................36 
 III.1.1 – Histórico da Dragagem por Injeção de Água...................................36 
 III.1.2 – Operação da Dragagem por Injeção de Água.................................37 
 III.2 – MONITORAMENTO.....................................................................................39 
 III.3 – INTERFERÊNCIA DA DRAGAGEM NA BIOTA LOCAL..............................40 
 III.4 – DRAGAGEM EM LEITOS COM MATERIAIS CONTAMINADOS................42 
 III.5 – EQUIPAMENTOS DE DRAGAGEM – WID..................................................50 
 III.5.1 – Configuração e Seleção dos Equipamentos....................................50 
 III.5.2 – Detalhamento dos Equipamentos....................................................53 
 III.5.3 – Relação das Principais Dragas de Injeção de Água.......................56 
 III.5.4 – Versatilidade Operacional dos Equipamentos.................................57 
 III.6 – DADOS OPERACIONAIS DE DRAGAGEM................................................58 
 III.7 – PARÂMETROS OPERACIONAIS DE DRAGAGEM....................................59 
 III.8 – DIAGRAMA EM BLOCOS DO MÉTODO POR INJEÇÃO DE ÁGUA..........60 
 
IV – ANÁLISE COMPARATIVA DOS PRINCIPAIS MÉTODOS DE DRAGAGEM......63 
 IV.1 – DRAGAS DE ALCATRUZES.......................................................................63 
 IV.2 – DRAGAS AUTOTRANSPORTADORAS......................................................67 
 IV.3 – DRAGAS DE SUCÇÃO E RECALQUE.......................................................69 
 IV.4 – DRAGAS DE INJEÇÃO DE ÁGUA – WID...................................................71 
 IV.5 – TABELA COMPARATIVA DOS MÉTODOS................................................72 
 
V – ANÁLISE DO PROCESSO HIDRODINÂMICO NA METODOLOGIA WID...........74 
 V.1 – CORRENTE DE DENSIDADE......................................................................74 
 V.2 – CORRENTES NATURAIS............................................................................81 
 V.3 – HIDRODINÂMICA NO ESTUÁRIO DO RIO ITJAÍ-AÇÚ..............................83 
 V.4 – ESTUDO DE CASO – DRAGAGEM NO PORTO DE ITAJAÍ......................85 
 V.4.1 – Campanha de Medições..................................................................85 
 V.4.1.1 – Metodologia de Coleta.....................................................85 
 x
 V.4.1.2 – Metodologia de Análise....................................................87 
 V.4.2 – Instrumentação.................................................................................87 
 V.4.3 – Análise dos Dados...........................................................................89 
 V.5 – REGISTROS DE DADOS DA HIDRODINÂMICA LOCAL...........................90 
 V.5.1 – Registros de Dados das Marés Astronômicas.................................90 
 V.5.2 – Determinação dos Valores Médios..................................................91 
 V.5.3 – Velocidades Projetadas no Eixo do Canal.......................................93 
 V.5.4 – Representação Gráfica dos Principais Parâmetros.........................94 
 V.5.5 – Análise das Amostras.....................................................................102 
 V.5.6 – Concentração dos Sedimentos na Coluna de Água......................102 
 
VI – DISCUSSÃO DAS CONDIÇÕES DE DRAGAGEM NO PORTO DE ITAJAÍ.....106 
 VI.1 – INTRODUÇÃO..........................................................................................106 
 VI.2 – TRAJETÓRIA DOS SEDIMENTOS RESSUSPENSOS...........................106 
 VI.3 – INTERFERÊNCIAS NA OPERAÇÃO DE DRAGAGEM...........................107 
 VI.4 – PERIODICIDADEDAS BATIMETRIAS....................................................108 
 VI.5 – DISCUSSÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS..........................................108 
 
VII – CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES.............................................................110 
 VII.1 – CONCLUSÕES........................................................................................110 
 VII.2 – RECOMENDAÇÕES................................................................................113 
 
REFERÊNCIAS...........................................................................................................115 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 xi
ÍNDICE DE FIGURAS 
 
 
Figura II.1 – Ilustração de uma draga dotada com o sistema “SPLIT” que caracteriza a 
abertura longitudinal da cisterna para despejo do material dragado. Fonte: 
Bandeirantes........................................................................................................8 
Figura II.2 – Ilustração de uma draga hidráulica recalcando sedimentos para 
restauração de uma área costeira. Fonte: Bandeirantes Dragagem...................9 
Figura II.3 – Ilustração do esquema operacional de uma draga de alcatruzes 
mostrando o conjunto de caçambas que atuam continuadamente na remoção 
do material de fundo. Fonte: Sítio eletrônico www.ihc.holland.com..................10 
Figura II.4 – Ilustração do esquema operacional de uma draga retroescavadeira 
mostrando o carregamento de uma barcaça e seu sistema de posicionamento 
no fundo, através de dois charutos de fixação do flutuante. Fonte: Góes Filho, 
2004...................................................................................................................11 
Figura II.5 – Ilustração do esquema operacional de uma draga de caçamba (Clam-
Shell) mostrando o guindaste responsável pela movimentação da caçamba e 
os cabos presos ao flutuante que possibilitam o ciclo de corte de dragagem. 
Fonte: Góes Filho, 2004....................................................................................11 
Figura II.6 – Ilustração do esquema operacional de uma draga autotransportadora 
mostrando a atuação das duas bocas e dois tubos de sucção durante a 
dragagem, dispostos em cada lado da embarcação. Fonte: Sítio eletrônico 
www.lhcholland.com..........................................................................................12 
Figura II.7 – Ilustração do esquema operacional de uma draga de sucção e recalque 
atuando com um desagregador na ponta da lança de dragagem mostrando as 
âncoras de arinque que permitem o movimento lateral e, juntamente com os 
charutos de fixação, propiciam o ciclo de corte de dragagem do equipamento. 
Fonte: www.ihcholland.com...............................................................................13 
Figura II.8 – Ilustração do esquema operacional de uma draga de sucção com roda de 
caçambas na ponta da lança de dragagem, mostrando as âncoras de arinque 
que, juntamente com os charutos, são responsáveis pelo ciclo de corte de 
dragagem. Fonte: www.ihcholland.com.............................................................14 
Figura II.9 – Ilustração do esquema operacional de uma draga pneumática mostrando 
a linha de recalque e o equipamento de sucção pneumático em contato com o 
leito. Fonte: Sítio eletrônico www.pneuma.it......................................................15 
 xii
Figura II.10 – Ilustração de um dos processos de dragagem hidrodinâmica mostrando 
a atuação de uma estrutura sólida no leito aquático gerando uma pluma de 
sedimentos que é carreada para além do sítio de dragagem pela atuação de 
forçantes hidrodinâmicos presentes no fluido. Fonte: Martins (1974)...............16 
Figura II.11 – Ilustração dos quatro principais processos de dragagem hidrodinâmica – 
Injeção, Agitação, Erosão e Elevação. Relatório SEBA 99/12/info.1-E.............19 
Figura II.12 – Ilustração de uma draga autotransportadora apresentando o lançamento 
de sedimentos na superfície do fluido através do vertedor (overflow). Fonte: 
Sítio www.vanoord.com.....................................................................................21 
Figura II.13 – Ilustração do processo de dragagem por injeção de água, mostrando os 
parâmetros necessários para induzir a formação da corrente de densidade. 
Fonte: ThamesWeb – Maintenance Dredging...................................................22 
Figura II.14 – Ilustração da localização do Porto de Itajaí no litoral de Santa 
Catarina.............................................................................................................24 
Figura II.15 – Ilustração do início do canal interno de acesso ao Porto de Itajaí 
mostrando a entrada da barra. Fonte: Sítio www.portodeitajai.com.br..............26 
Figura II.16 – Ilustração do Porto de Itajaí e seu canal de acesso até a sua foz. Fonte: 
Sítio eletrônico www.portodeitajai.com.br..........................................................27 
Figura II.17 – Ilustração do Porto de Itajaí, ressaltando os meandros do Rio Itajaí-Açú. 
Fonte: Sítio eletrônico www.portodeitajai.com.br...............................................27 
Figura II.18 – Ilustração dos berços de atracação do Porto de Itajaí mostrando parte da 
bacia de evolução. Fonte: Sítio www.portodeitajai.com.br................................28 
Figura II.19 – Ilustração da geografia do Porto de Itajaí, em laranja a área destinada à 
expansão do Terminal de Contêineres – TECONVI. Fonte: Sítio eletrônico do 
Porto de Itajaí www.portodeitajai.com.br...........................................................29 
Figura II.20 – Ilustração do posicionamento dos berços de atracação e das instalações 
atuais do Porto de Itajaí. Fonte: Sítio www.portodeitajai.com.br.......................30 
Figura II.21 – Ilustração das expansões futuras do Porto de Itajaí, previstas para 
ampliação dos berços de atracação e das retroáreas. Fonte: Sítio eletrônico 
www.portodeitajai.com.br...................................................................................30 
Figura II.22 – Ilustração de parte da Carta Náutica 1801 mostrando as áreas de 
dragagem do Porto de Itajaí – berços, bacia de evolução, canal interno e canal 
externo. Fonte: Sítio eletrônico do Porto de Itajaí www.portoitajai.com.br........33 
Figura III.1 – Ilustração da demonstração do processo de dragagem por injeção de 
água Fonte: Sítio eletrônico www.portodeitajai.com.br......................................38 
 xiii
Figura III.2 – Ilustração da formação da corrente de densidade através do processo de 
dragagem por injeção de água. Fonte: Winterwerp et al...................................38 
Figura III.3 – Ilustração da “Área Confinada na Superfície” para materiais 
contaminados, sem capeamento. Fonte: Sítio www.portofrotterdam.com........45 
Figura III.4 – Ilustração da “Área Confinada Subaquática” para materiais 
contaminados, com capeamento.......................................................................46 
Figura III.5 – Ilustração do arranjo geral de uma draga de injeção de água, de pequeno 
porte, com propulsão própria. Fonte: Sítio eletrônico www.musing.nl...............52 
Figura III.6 – Ilustração e detalhamento de uma draga de injeção de água 
propelida............................................................................................................53 
Figura III.7 – Ilustração de uma draga de injeção de água não propelida e de pequeno 
porte. Fonte: Sítio eletrônico www.vanoord.com...............................................54 
Figura III.8 – Ilustração e arranjo geral da draga de injeção de água propelida, de 
grande porte. Fonte: Sítio eletrônico www.vanoord.com...................................55 
Figura III.9 – Ilustração do quadro contendo as principais características da draga 
ANTAREJA. Fonte: Sítio eletrônico www.vanoord.com.br................................56 
Figura III.10 – Ilustraçãomostrando o diagrama em blocos cujo detalhamento 
considera as características básicas da operação de dragagem por injeção de 
água – WID........................................................................................................62 
Figura V.1 – Ilustração do diagrama esquemático mostrando a formação da corrente 
de densidade em um ambiente aquático, através da diferença de densidade 
entre a pluma de sedimentos localizada no fundo e o fluido ambiente. Fonte: 
Garcia, 1993......................................................................................................76 
Figura V.2 – Ilustração de uma simulação da propagação da corrente de densidade 
junto ao leito do corpo aquático. (T. Maxworthy, J. Leilich, J.E. Simpson e E.H. 
Meiburg).............................................................................................................77 
Figura V.3 – Ilustração da Corrente de Gravidade – U1, menos densa, interagindo com 
a Corrente de Gravidade – U2, mais densa.......................................................78 
Figura V.4 – Ilustração parcial da Carta Náutica 1801 – visão do Porto de Itajaí, do 
Estuário do Rio Itajaí-Açú e do registro das coordenadas de campanha onde 
foram coletados os dados de campo, onde foram coletados os dados de 
campo................................................................................................................86 
Figura V.5 – Ilustração mostrando o “ângulo de projeção das velocidades resultantes” 
em relação ao eixo principal do canal do Porto de Itajaí...................................93 
http://www.musing.nl...............................5/
 xiv
Figura V.6 – Ilustração mostrando o monitoramento utilizado na campanha de 
medições no canal de acesso ao Porto de Itajaí.............................................104 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 xv
ÍNDICE DE GRÁFICOS 
 
 
Gráfico V.1 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré vazando às 07:30h.........................96 
Gráfico V.2 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré enchendo às 09:40h......................97 
Gráfico V.3 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré enchendo às 10:10h......................97 
Gráfico V.4 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré enchendo às 10:40h......................97 
Gráfico V.5 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
longitudinalmente ao eixo do canal – Maré enchendo às 11:10h......................98 
Gráfico V.6 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré enchendo às 12:40h......................98 
Gráfico V.7 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré enchendo às 13:00h......................98 
Gráfico V.8 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré enchendo às 13:40h......................99 
Gráfico V.9 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Preamar às 14:10h..................................99 
Gráfico V.10 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente 
e transversalmente ao eixo do canal – Maré vazando às 15:00h......................99 
Gráfico V.11 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente 
e transversalmente ao eixo do canal – Maré vazando às 15:40h....................100 
Gráfico V.12 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente 
e transversalmente ao eixo do canal – Maré vazando às 16:50h....................100 
Gráfico V.13 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente 
e transversalmente ao eixo do canal – Maré vazando às 17:35h....................100 
Gráfico V.14 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente 
e transversalmente ao eixo do canal – Maré vazando às 17:56h(1)...............101 
Gráfico V.15 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente 
e transversalmente ao eixo do canal – Maré vazando às 17:56h(2)...............101 
Gráfico V.16 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente 
e transversalmente ao eixo do canal – Maré vazando às 17:56h(3)...............101 
 xvi
ÍNDICE DE TABELAS 
 
 
Tabela II.1 – Relação dos processos de dragagem já utilizados no Porto de Itajaí......31 
Tabela II.2 – Demonstração da situação do edital para Dragagem no Porto de Itajaí. 
Fonte: Sítio www.transportes.gov.br..................................................................35 
Tabela III.1 – Sumário das atividades iniciais de monitoramento para o processo de 
dragagem por injeção de água. Fonte: Dredging Research – Technical Note – 3 
– 10, 1993..........................................................................................................40 
Tabela III.2 – Relação dos equipamentos de dragagem por injeção de água da 
empresa holandesa Van Oord, em operação em vários países. Fonte: Sítio 
www.vanoord.com.............................................................................................56 
Tabela III.3 – Registros dos principais parâmetros obtidos durante a operação de 
dragagem por injeção de água no Rio Mississipi – EUA. Fontes: Dredging’ 94, 
1994 e Sítio eletrônico www.vanoord.com.........................................................58 
Tabela IV.1 – Comparação das taxas de produção dos processos de dragagem 
convencionais, representados pelas dragas de alcatruzes e 
autotransportadoras, com os processos hidrodinâmicos, representados pela 
draga por injeção de água.................................................................................73 
Tabela V.1 – Valores dos números adimensionais: Froude densimétrico, Richardson e 
Reynolds, calculados para a corrente de densidade, a partir do conceito de 
similaridade de escoamentos naturais simulados em laboratórios e com os 
dados obtidos em campanhas de medição do processo WID...........................80 
Tabela V.2 – Registro da Tábua de Marés do dia 9 de março de 2005, no Porto de 
Itajaí. Fonte: Tábua de Marés da Diretoria de Hidrografia e Navegação – DHN 
da MB.................................................................................................................90 
Tabela V.3 – Relaciona os nomes dos arquivos com os respectivos horários das 
incursões, para coleta de dados da Campanha de Medições, incluindo as 
condições da maré astronômica no Porto de Itajaí e a situação operacional dos 
equipamentos de dragagem..............................................................................92 
Tabela V.4 – Indicação da direção convencionada das velocidades médias em relação 
à coluna de água...............................................................................................95 
Tabela V.5 – Registros dos resultados obtidos das amostras recolhidas da coluna de 
água durante a campanha de medições no canal de acesso ao Porto de Itajaí, 
no dia 9 de março de 2005..............................................................................105 
 
http://www.vanoord.com.........................................................58/
 xvii
LISTAGEM DE ABREVIATURAS 
 
 
A = Amostra 
a.C. = Período da história antes do nascimento de Cristo 
ADV = Acoustic Doppler Vector – Medidor de Correntes 
AL = Draga de Alcatruzes 
ALUMAR = Alumínio do Maranhão 
AMFRI = Associação dos Municípios da Foz do Rio Itajaí-Açú 
ATM = Draga Autotransportadora de Médioporte 
B1 = Berço de atracação nº 1 
B2 = Berço de atracação nº 2 
B3 = Berço de atracação nº 3 
B4 = Berço de atracação nº 4 
BVQI/in Metro = Bureau Veritas Quality International / Nacional 
BVQI/RVA = Bureau Veritas Quality International / Internacional 
C = Concentração de sedimentos no fluido 
CEDA = Central Dredging Association 
CODESP = Companhia Docas do Estado de São Paulo 
COPPE = Instituto Luiz Alberto Coimbra de Pós-graduação e Pesquisa de Engenharia 
COSIPA = Companhia Siderúrgica Paulista 
CTD = Condutividade – Condutivímetro 
CVRD = Companhia Vale do Rio Doce 
CS = Clam-Shell – Draga de Caçamba 
d.C. = Período da história depois do nascimento de Cristo 
DELFT = Universidade Holandesa especializada em Hidrodinâmica 
DHN = Diretoria de Hidrografia e Navegação 
DNIT = Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes 
DRP = Dredging Research Program 
E = Ponto Cardeal Leste 
EADI = Estação Aduaneira de Itajaí 
ebb-WID = Dragagem por Injeção de Água no período da maré vazando 
EIA = Estudo de Impacto Ambiental 
EPA = Enviromental Protection Agency 
F+A = Filtro + Amostra 
FOSFERTIL = Fertilizantes Fosfatados S/A 
 xviii
GPS = Global Position System 
HOM = Horas de Operação no Mês 
HPA = Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos 
IBAMA = Inst. Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis 
INPH = Instituto Nacional de Pesquisas Hidroviárias – atual IPH/CDRJ 
ISSO = International Standard Organization 
LD = Linha d‘água 
LDSC = Laboratório de Dinâmica de Sedimentos Coesivos 
LISST = Laser In-Situ Scattering and Transmissometry 
MB = Marinha do Brasil 
N = Ponto Cardeal Norte 
NNE = Ponto Cardeal Norte-Nordeste 
N.Seq. = Número da seqüência 
OBS = Sensor de Medição da Turbidez 
OSPAR = Operational and Strategic Planning and Research 
P+A = Prato + Amostra 
PAH = Poly Aromatic Hydrocarbons 
PC = Personal Computer 
PEnO = Programa de Engenharia Oceânica 
PORTOBRAS = Empresa de Portos do Brasil 
Pot. = Potência 
Rel = Relação 
RIMA = Relatório de Impacto do Meio Ambiente 
RO-RO = Navios que possui acesso por rampas laterais ou de popa 
S = Ponto Cardeal Sul 
SEBA = Sea-Based Activities 
SR = Draga de Sucção e Recalque 
SSW = Ponto Cardeal Sul-Sudoeste 
T = Turbidez 
TECONVI = Terminal de Contêineres do Vale de Itajaí 
TMP = Taxa Média de Produção 
UFRJ = Universidade Federal do Rio de Janeiro 
USEPA = U.S. Environmental Protection Agency 
WID = Water Injection Dredging – Dragagem por Injeção de Água 
 
 xix
LISTAGEM DE SÍMBOLOS 
 
 
g = Grama 
h = Hora 
m = Metro linear 
r = Radianos 
t = tonelada 
u = Velocidade no eixo dos x 
v = Velocidade no eixo dos y 
w = Velocidade no eixo dos z 
C = Concentração de sedimentos 
T = Turbidez 
V = Volts 
gf = Força gravitacional 
gf(x) = Força gravitacional projetada no eixo dos x 
gf(y) = Força gravitacional projetada no eixo dos y 
hb = Altura da camada fluidificada 
hp = Profundidade 
h(x) = Altura da pluma de sedimentos 
u’ = Velocidade u projetada no eixo do canal 
v’ = Velocidade v projetada na coordenada y referente ao eixo do canal 
w’ = Velocidade w 
Cb = Capacidade de carga do batelão 
Cc = Capacidade da caçamba 
Cd = Ciclo de dragagem 
Ce = Coeficiente de enchimento 
Cec = Coeficiente de enchimento da caçamba 
Cel = Condutividade elétrica em μ.Siemens.cm-1 
Co = Ciclo operacional 
Cop = Coeficiente operacional 
D50 = Diâmetro médio das partículas de uma amostra 
Es = Empolamento sugerido 
Hop = Horas operacionais 
Ht = Horas totais – Regime de trabalho (24h/dia x 26 dias) 
H(x) = Altura da coluna de água 
 xx
Lcd = Distância percorrida pela corrente de densidade 
Nc = Número de ciclos mensais 
Pd = Produção de dragagem 
Rr = Rotação do rosário 
Sa = Salinidade em ppt – ‰ 
St = Declividade do talude do leito do corpo hídrico 
Ta = Tempo de atracação 
Tc = Tempo de carga do batelão 
Td = Tempo de desatracação 
Tp = Taxa média de produção 
Vb = Volume da cisterna do batelão 
Vc = Volume da cisterna “in situ” 
Ve = Velocidade média de avanço da corrente de densidade 
Vm = Volume mensal “in situ” 
Vt = Volume total da cisterna 
Ws = Velocidade de queda 
Fr = Número de Froude 
Re = Número de Reynolds 
Ri = Número de Richardson 
Vu = Velocidade média na direção norte-sul 
Vv = Velocidade média na direção leste-oeste 
Vw = Velocidade média na direção da linha de profundidade 
Vu’ = Velocidade média projetada no eixo do canal 
Vv’ = Velocidade média projetada perpendicular ao eixo do canal 
Vw’ = Velocidade média projetada na linha da profundidade 
Vu’v’ = Velocidade resultante das velocidades projetadas u’ e v’ 
m2 = Metro quadrado 
m3 = Metro cúbico 
kW = Quilowatt 
km = Quilômetro 
ml = Mililitro 
mm = Milímetro linear 
Hz = Hertz 
kVA = Quilovolt-amper 
mHz = Mega-hertz 
 xxi
min = Minuto 
rpm = Rotações por minuto 
ton = Tonelada 
ppt – ‰ = Percentage per thousand 
g/l = Grama por litro 
Kg/m3 = Quilograma por metro cúbico 
kW/m3.h-1 = Quilowatt por metro cúbico por hora 
m/min = Metro por minuto 
m/s = Metro por segundo 
m.s-1 = Metro por segundo 
m3/h = Metro cúbico por hora 
m3.s-1 = Metro cúbico por segundo 
mg/l = Miligrama por litro 
mg.l-1 = Miligrama por litro 
Micromhos.cm-1 = Unidade de condutividade 
Micro.Siemens.cm-1 = Unidade de Condutividade 
α = Ângulo do talude do leito do corpo hídrico 
ϕ = Ângulo da velocidade resultante Vu’v’ em relação ao eixo do canal 
γ = Ângulo de defasagem entre o ponto cardeal leste e o eixo do canal 
ρ0 = Densidade (peso específico) do fluido ambiente 
ρ1 = Densidade (peso específico) da corrente de densidade 
ρs = Densidade (peso específico) do sedimento 
ρ(s,t) = Densidade (peso específico) em função da salinidade e temperatura 
ρ(s,t,c) = Densidade (peso específico) em função da salinidade, temperatura e concentração 
ρ(mistura) = Densidade (peso específico) da mistura 
μS = Micro-Siemens (unidade de condutividade) 
μ/l = Mícron por litro 
≅ = Aproximadamente 
ºC = Grau Celsius 
> = Maior que 
< = Menor que 
≥ = Maior ou igual a 
≤ = Menor ou igual a 
‰ = Porcentagem por mil 
 1
I – INTRODUÇÃO 
 
 
O transporte aquaviário é responsável pela movimentação de 
aproximadamente 90% das cargas mundiais, tornando-se, portanto, o principal meio 
de locomoção de cargas do planeta. Atualmente, o transporte marítimo internacional 
utiliza navios cada vez mais especializados, bem como assistidos de modernas 
técnicas de gerenciamento e comunicação, direcionando as suas atenções para a 
nova demanda de navios econômicos. A exploração da economia de escala, refletidas 
no aumento de porte dos navios, é uma característica marcante na evolução da 
indústria do transporte marítimo e está intimamente ligada à agilização das operações 
portuárias, assim como a preservação de seus acessos aquaviários. 
 
Para atender as exigências de um mercado mundial altamente 
competitivo, a maioria dos portos teve que aumentar não somente a profundidade 
como ainda a largura de seus canais de acesso, berços de atracação e bacias de 
evolução, de maneira a garantir que as diversas embarcações, cada vez maiores em 
tamanho e calado, economicamente mais rentáveis, possam trafegar por vias 
aquáticas naturais ou artificiais, penetrar em baias protegidas e aproximarem-se das 
áreas portuárias para o embarque e desembarque das cargas transportadas. 
 
 Várias centenas de milhões de metros cúbicos são dragados 
anualmente, em todo o mundo (GOES FILHO, 2004), grande parte desta quantidade 
de sedimentos é removida de portos que apresentam constantes assoreamentos1, 
gerados por ações naturais ou antrópicas, atuantes nas proximidades destes 
ambientes hídricos.Portanto, tornou-se necessário, à preservação destas 
profundidades, o emprego constante de dragagens de manutenção, principalmente em 
portos localizados em estuários que necessitam destes serviços em escala cada vez 
mais crescente. 
 
 A evolução dos equipamentos e das técnicas de dragagem vem 
acompanhando as demandas impostas pela modernidade e pela competitividade. Uma 
nova metodologia foi desenvolvida, na década de 90, para atender as operações de 
 
1 Materiais depositados em leitos aquáticos provenientes da sedimentação de partículas 
suspensas na coluna de água, oriundas de ações naturais ou artificiais. 
 2
dragagens de manutenção, dando origem a um novo tipo de dragagem hidrodinâmica 
denominada dragagem por injeção de água, conhecida pela sigla WID – Water 
Injection Dredging, onde a versatilidade dos equipamentos e o baixo custo operacional 
motivaram a grande expansão operacional deste método. Este trabalho visa 
apresentar as principais características operacionais desta metodologia. 
 
 
I.1 – Objetivos 
 
 
• Descrever as características básicas da dragagem por injeção de água, 
assim como os equipamentos necessários. 
 
• Comparar esta metodologia de dragagem hidrodinâmica com a dragagem 
convencional. 
 
• Observar as características do escoamento no estuário do Rio Itajaí-Açú e 
sua possível influência na operação de dragagem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 3
I.2 – Estrutura do Texto 
 
 A descrição do texto foi dividida em sete capítulos, para possibilitar uma 
melhor estruturação e compreensão dos principais tópicos do processo em estudo: 
 
I – Introdução – Detalhamento das motivações que propiciaram a escolha do 
tema, assim como os objetivos e propostas do estudo apresentado. 
II – Caracterização dos Métodos de Dragagem – Envolve o histórico da evolução 
da dragagem, definição dos tipos de operação de dragagem, além da 
classificação dos processos de dragagem existentes na atualidade, segundo 
alguns autores. Por fim, descreve várias especificações do Porto de Itajaí, 
detalhando as características de dragagem no seu acesso aquaviário. 
III – Dragagem por Injeção de Água – Este capítulo faz uma breve análise 
operacional desta metodologia, relaciona os equipamentos e acessórios de 
dragagem, menciona a interferência da dragagem hidrodinâmica em relação à 
biota local e transcreve os estudos realizados, na Holanda, sobre a atuação do 
processo WID em leitos com materiais contaminados. Descreve a importância 
do monitoramento por instrumentos, além de avaliar a corrente de densidade 
através dos números adimensionais: Froude densimétrico, Richardson e 
Reynolds. Finalmente ilustra, por meio de um “Diagrama em Blocos”, a 
interligação das atividades que envolvem o processo WID. 
IV – Análise Comparativa dos Métodos de Dragagem – Apresenta uma comparação 
técnica operacional do processo WID com a Dragagem Convencional. 
V – Análise do Processo Hidrodinâmico da Metodologia WID – Definição teórica de 
corrente de densidade e a importância das correntes naturais presentes nessa 
operação de dragagem. São apresentados os resultados da campanha de 
medições, através de gráficos e tabelas, realizada no Rio Itajaí-Açú, no Porto 
de Itajaí em 9 de março de 2005, onde a dragagem por injeção de água está 
sendo realizada. 
VI – Discussão das Condições de Dragagem no Porto de Itajaí – Analisa a trajetória 
dos sedimentos e as interferências na operação de dragagem em Itajaí. 
VII – Conclusões e Recomendações – Descreve os principais aspectos operacionais 
do processo WID, assim como a necessidade das campanhas de campo, 
dando ênfase aos resultados encontrados. Faz algumas recomendações sobre 
a utilização deste método de dragagem. 
 4
II – CARACTERIZAÇÃO DOS MÉTODOS DE DRAGAGEM 
 
II.1 Histórico e Evolução da Dragagem 
 
 Limpar ou desobstruir vias navegáveis com dragas é uma definição 
clássica para dragagem, já GOES FILHO (2004) define a dragagem como um 
processo de relocação de sedimentos e solos para fins de construção e manutenção 
de vias aquáticas, de infraestrutura de transporte, de aterros e de recuperação de 
solos ou de mineração. De fato, a evolução das metodologias de dragagem 
possibilitou uma ação de maior âmbito tornando-se mais abrangente e, até mesmo, 
imprescindível no auxílio para remoção de escombros, na recuperação de achados 
arqueológicos, em obras que necessitem de aterros especiais, na exploração industrial 
de depósitos naturais de minerais, pedras preciosas e recursos marinhos de valor 
comercial (Compton’s Encyclopedia, 1998) ou, ainda, em dragagens de recuperação 
do meio ambiente aquático (Ge Study Report, 1998). 
 
 Historicamente, existem referências à abertura de canais para 
navegação desde a mais remota antiguidade, ou seja, aproximadamente 5.000 anos 
antes de Cristo, entre os Sumérios (MARTINS, 1974). Podemos mencionar ainda 
importantes serviços hidráulicos, tais como: a abertura do Canal da Babilônia; o 
traçado entre os Rios Tigre e Eufrates; a navegabilidade no Rio Eufrates determinada 
por Nabucodonosor – 600a.C (BRAY, 1997; Compton’s Encyclopedia, 1998); uma 
ligação predecessora do Canal de Suez, entre o Rio Nilo e o Mar Vermelho; a 
drenagem do Lago Fucino – 43a.C. Porém, o mais longo e antigo canal aquático ainda 
existente é o Grande Canal da China, com mais de 1600 km de extensão o que levou 
cerca de 2000 anos para ser construído – suas obras iniciaram no século 7a.C. e 
terminaram por volta do ano 1280d.C.. Na Europa, os pioneiros na construção de 
canais foram os italianos, muito embora os franceses prezem pela quantidade e 
extensão de suas vias aquáticas. Já na Grécia Antiga, eram construídos canais 
artificiais com fins de irrigação e também para unir corpos de água. Atualmente, os 
holandeses são os que mais investem em tecnologia de dragagem, principalmente, na 
construção de canais para drenagem de seu território (TORRES, 2000; Compton’s 
Encyclopedia, 1998). 
 
 
 5
 Em particular, a dragagem hidrodinâmica objeto deste trabalho e que 
será descrita posteriormente, remonta da Idade Antiga onde, na Índia, já existia 
indícios do uso deste método para remover os assoreamentos causados ao Rio Indus 
(MARTINS, 1974). Na época, esta operação de dragagem era efetuada através do 
arrastamento de troncos de madeira, posicionados verticalmente em embarcações 
propulsadas a vela ou remos, atuando em contato com o material de fundo do rio, 
visando ressuspender os sedimentos que, posteriormente, eram deslocados através 
da hidrodinâmica natural do corpo hídrico, gerando, com isto, o aprofundamento do 
leito aquático. 
 
 
II.2 – Tipos de Operação de Dragagem 
 
As operações de dragagem mais comuns são definidas pelas 
características básicas e finalidades operacionais que envolvem o processo de 
dragagem. Seguindo a concepção de alguns livros e periódicos (USEPA, 1994; GE 
Study Report, 1998; TORRES, 2000; GOES FILHO, 2004) podemos destacar os 
seguintes tipos de operação de dragagem: 
 
II.2.1 – Dragagem de Aprofundamento ou Inicial 
 
 
 É determinada pelo aprofundamento virginal2 do leito aquático, onde, 
normalmente, a coesão entre as partículas é mais intensa. Os equipamentos de 
dragagem são mais robustos e adaptados a cada tipo de situação operacional. 
 
A metodologia e o equipamento adequado são condições prioritárias 
para se obter bons resultados neste tipo de operação. A diversificação é determinada 
pelas características do material existente no fundo aquático, podendo ser empregada 
a derrocagem subaquática como parte deste processo operacional. Geralmente, estas 
operações são caracterizadas por (GOES FILHO, 2004): 
 
• Movimentação de grandes quantidades de material dragado. 
 
2 Aprofundamento em locais onde a dragagem nunca foi efetivada.6
• Remoção de solos compactos. 
• Dragagem de camadas de solos não alteradas. 
• Baixa presença de contaminantes. 
• Camadas para dragagem com espessuras consideráveis. 
• Atividades de dragagem não repetitivas. 
 
 
 
II.2.2 – Dragagem de Manutenção 
 
 É definida como uma operação mais suave3, onde a remoção dos 
sedimentos é facilitada devido a pouca coesão das partículas depositadas 
recentemente4 no leito aquático. Esta característica facilita a utilização da maioria dos 
processos de dragagem existentes na atualidade. Geralmente, consiste em uma 
técnica operacional sucessora à dragagem de aprofundamento. Possui como 
principais características (GOES FILHO, 2004): 
 
• Quantidade de material a ser dragado variável. 
• Remoção de solos não compactos. 
• Possível presença de materiais contaminados. 
• Ocorrência mais freqüente em canais de navegação e portos. 
• Atividade, normalmente, repetitiva e rotineira. 
 
 
II.2.3 – Dragagem de Mineração 
 
 É composta por equipamentos especificamente construídos para 
extração de minerais com valor econômico como: argilas, areia e cascalho, para 
utilização em indústrias e na construção civil, podendo ainda ser utilizada em aluviões 
fluviais para extração de ouro e pedras preciosas. 
 
 
 
 
3 Caracterização atribuída para dragagens em solos aquáticos de fácil remoção. 
4 Definição de tempo insuficiente para consolidar uma forte coesão das partículas. 
 7
II.2.4 – Dragagem Ambiental ou Ecológica 
 
 Caracteriza-se pela utilização de dragas ecológicas para remoção, tão 
somente, da camada de materiais contaminados depositados no fundo do corpo 
hídrico, como também na linha da água quando ocorrem vazamentos acidentais de 
óleos ou derivados de petróleo no meio aquático. São equipamentos desenhados para 
trabalharem induzindo pouco efeito de turbidez na coluna de água, normalmente 
causados pelos processos de dragagem convencionais. Procedimentos rigorosos são 
exigidos para a dragagem e deposição final do material. A eficiência da dragagem 
ecológica está restrita a observação dos seguintes fatores (GOES FILHO, 2004): 
 
• Minimização da dispersão de sedimentos contaminados para as 
áreas adjacentes ao sítio de dragagem; 
• O manejo, tratamento e despejo do rejeito de dragagem devem ser 
efetuados de modo seguro do ponto de vista ambiental; 
• A operação deve ser completada no menor tempo possível, 
resultando na máxima remoção de sedimentos contaminados e na 
mínima remoção de sedimentos limpos. 
 
Na dragagem ambiental a remoção do material contaminado se 
procede cuidadosamente, sendo constantemente associada a um programa de 
tratamento, reutilização ou relocação do mesmo. Possui como características mais 
usuais: 
 
• Volumes reduzidos de dragagem. 
• Presença de materiais contaminados. 
• Remoção de solos não compactados. 
• Atividade com tendência não repetitiva. 
 
 
II.2.5 – Dragagens Especiais 
 
 São constituídas por equipamentos projetados ou adaptados para 
casos particularizados de dragagem, como por exemplo, dragagens em grandes 
profundidades, retirada de escombros e outras operações especiais. Dependendo da 
situação existe a possibilidade da utilização de equipamentos robotizados. 
 8
II.2.6 – Dragagens Naturais ou Erosão 
 
 São identificadas pela ação de forçantes hidrodinâmicos naturais 
presentes no corpo hídrico, muito comuns em regiões estuarinas, onde o incremento 
da vazão de águas continentais, devido ao período de fortes chuvas, ou alterações na 
incidência de ventos e de ondas de marés astronômicas ou meteorológicas, tornam 
viável o deslocamento dos sedimentos de fundo para outros sítios. Podendo, sob 
certas condições, haver retorno do material removido ao mesmo ponto inicial, como 
por exemplo, em lagos ou lagoas, cujos efeitos hidrodinâmicos contornam todo o seu 
perímetro. Neste tipo de dragagem, normalmente, não existe interferências induzidas 
artificialmente nas ações que caracterizam o processo. 
 
II.2.7 – Dragagens para Aterros Hidráulicos 
 
 São, basicamente, desempenhadas pela atuação de dragas hidráulicas 
ou mecânicas, podendo ser utilizados batelões especiais tipo split-barge5 no intuito de 
recalcar ou transportar grãos de areia para reurbanização de áreas costeiras, 
construção de rodovias e aeroportos ou, ainda, para engordamento6 de praias. 
 
 
 
Figura II.1 – Ilustração de uma draga dotada com o sistema “SPLIT” que caracteriza a 
abertura longitudinal da cisterna para despejo do material dragado. Fonte: Bandeirantes. 
 
5 Tipo de embarcação onde a abertura da cisterna é longitudinal em todo seu comprimento. 
6 Termo atribuído para definir incremento de areia para acresção ou recomposição de praias. 
Abertura 
Longitudinal 
da Cisterna
 9
 
 
Figura II.2 – Ilustração de uma draga hidráulica recalcando sedimentos para restauração 
de uma área costeira. Fonte: Bandeirantes Dragagem. 
 
 
 
 
II.3 – Classificação dos Processos de Dragagem 
 
A diversificação dos processos de dragagem foi motivada pela 
necessidade de transpor as dificuldades impostas pela própria natureza. Contudo, a 
evolução destes métodos continua se desenvolvendo através de estudos e pesquisas 
em laboratórios ou, até mesmo, em modelagens matemáticas, visando melhorar as 
técnicas de operação e a eficiência dos equipamentos, no intuito, também, de 
minimizar os custos operacionais. 
 
 
Segundo alguns autores e periódicos (DAVIS et al., 1990; BRAY et al., 
1997; Relatório SEBA, 1999; GOES FILHO, 2004), podemos distinguir, como 
principais e mais utilizadas técnicas, os seguintes processos de dragagem: 
 
 
Draga Leblon 
Cisterna 880 m3 
Restauração da Praia de Olinda - PE 
 
 
 
 
 
 
“Clam-Shell” 
3 jd3 
 
 
Jato de água 
com areia 
 10
II.3.1 – Processos Mecânicos de Dragagem 
 
São caracterizados pela atuação mecanizada dos equipamentos para a 
remoção dos sedimentos de fundo. Os equipamentos de dragagem mais conhecidos 
que utilizam este processo são: Draga de Alcatruzes (Bucket line Dredge), Draga de 
Caçamba (Clam-Shell), Caçamba tipo Mandíbulas (Grab Dredge), Escavadeiras 
Frontais (Dipper Dredges), Retro-Escavadeiras (Hoes), Pás de Arrasto (Draglines). 
 
Devido à simplicidade e semelhança com os equipamentos utilizados 
em terraplenagem, os equipamentos mecânicos de dragagem foram os primeiros a ser 
desenvolvidos. Geralmente, o material dragado é lançado em cisternas de batelões 
que transportam estes sedimentos até a área de deposição final. As dragas mecânicas 
podem possuir propulsão própria ou não, as não propelidas são conhecidas como 
dragas estacionárias. A seguir ilustramos alguns destes equipamentos, assim como os 
principais detalhes que permitem sua operação em meios aquáticos. 
 
 
 
 
Figura II.3 – Ilustração do esquema operacional de uma draga de alcatruzes mostrando o 
conjunto de caçambas que atuam continuadamente na remoção do material de fundo. 
Fonte: Sítio eletrônico www.ihcholland.com. 
 
 
Espessura
de Corte
Cabo do
Suspensório 
DRAGA DE 
ALCATRUZES 
Lança de
Dragagem 
 
Guindaste 
de Proa 
 
 
 
Flutuante sem Propulsão 
 
Tombo 
Inferior 
Tombo
Superior Guindaste 
de Popa 
 
Charutos de 
Popa BB e BE 
 Superestrutura 
 Mastro Principal 
Charutos de 
Proa BB e BE 
 
Caçambas 
do Rosário 
Guinchos 
de Proa
Guinchos 
de Popa 
Dalas BB/BE 
 11
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura II.4 – Ilustração do esquema operacional de uma draga retroescavadeira 
mostrando o carregamento em uma barcaça e seu sistema de posicionamento no fundo, 
através de dois charutos de fixação do flutuante. Fonte: Góes Filho, 2004. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura II.5 – Ilustração do esquema operacional de uma draga de caçamba (Clam-Shell) 
mostrando o guindaste responsável pela movimentação da caçamba e os cabos presos 
aoflutuante que possibilitam o ciclo de corte de dragagem. Fonte: Góes Filho, 2004. 
Charutos de
Fixação para 
Dragagem 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Flutuante sem propulsão 
 DRAGA RETROESCAVADEIRA 
Retro 
Escavadeira 
 Caçamba 
Flutuante sem Propulsão 
DRAGA DE CAÇAMBA 
Cabos de movimentação 
do Flutuante – proa e popa 
 
 
Caçamba de 
Dragagem 
 
 
 
 Guindaste de Dragagem 
Guincho 
Cabo Guia da
Caçamba 
 Cabo de Içamento 
 12
II.3.2 – Processos Hidráulicos de Dragagem 
 
A atuação de bombas hidráulicas para succionar e recalcar os 
sedimentos, que podem ser fragmentados mecanicamente por desagregadores ou 
hidraulicamente através de fortes jatos de água, é uma das principais características 
deste processo. Podemos citar os seguintes tipos de equipamentos: Dragas 
Autotransportadoras (Hopper Trailing Suction Dredges) e Dragas de Sucção e 
Recalque (Cutter Suction Dredges), as quais poderão ser propelidas ou não. 
 
Durante a remoção do material dragado é formada uma mistura de 
água com o material sólido do leito, que é bombeado para tubulações flutuantes a 
distâncias compatíveis com a potência dos equipamentos – no caso de dragas de 
sucção e recalque – ou em bombeamentos para dentro de cisternas – no caso de 
dragas autotransportadoras (GÓES FILHO, 2004), que também possuem a alternativa 
de recalcar os sedimentos em tubulações. Existe ainda a possibilidade de bombear o 
produto da dragagem para batelões acostados a contrabordo das dragas. 
 
 As dragas hidráulicas são constituídas de tecnologias mais recentes e, 
geralmente, possuem maior rendimento operacional que as dragas mecânicas. 
 
 
 
 
 
Figura II.6 – Ilustração do esquema operacional de uma draga autotransportadora 
mostrando a atuação das duas bocas e dos dois tubos de sucção durante a dragagem, 
dispostos em cada lado da embarcação. Fonte: Sítio eletrônico www.ihcholland.com. 
DRAGA AUTOTRANSPORTADORA 
 
Bocas de Dragagem 
 BB e BE 
Tubos de Sucção 
BB e BE 
 
 
 
 
 
 
 
 
Guindaste de 
Manutenção 
Cisterna para armazenamento do 
material dragado 
Superestrutura 
 
 
 
 
Tubulação de Recalque 
Para a Cisterna 
 
Propulsores 
Principais 
BB e BE
 
 
 
 
 
 Propulsor 
 Lateral 
Bomba Sucção
Intermediária 
BB e BE 
 
 
 
 
 
 Tubos de Jato de água BB e BE 
 Leme 
 13
 As dragas de sucção e recalque – cutter suction dredges – são, 
normalmente, equipamentos sem propulsão que atuam em regiões costeiras, sendo 
muito utilizadas em aterros hidráulicos para construção de aeroportos ou restauração 
de praias. Geralmente, são equipadas com um desagregador mecânico instalado na 
extremidade da lança de dragagem junto ao tubo de sucção, que atua por rotação 
desagregando o material do leito, o qual é aspirado pela bomba de dragagem. Estas 
dragas, como as dragas mecânicas, também são conhecidas como estacionárias e a 
utilização dos charutos, normalmente localizados a ré, juntamente com as lanças e 
âncoras de arinque, funcionam para dar apoio durante a dragagem, possibilitando o 
avanço e o giro da draga – swing7 – movimento responsável pelo ciclo de corte de 
dragagem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura II.7 – Ilustração do esquema operacional de uma draga de sucção e recalque 
atuando com um desagregador na ponta da lança de dragagem mostrando as âncoras de 
arinque que permitem o movimento lateral e , juntamente com os charutos de fixação, 
propiciam o ciclo de corte de dragagem do equipamento. Fonte: www.ihcholland.com. 
 
 
 
 
 
7 Nome do movimento que resulta na largura de corte da draga de sucção e recalque. 
DRAGA DE SUCÇÃO E RECALQUE 
 
 
 
 
Charutos BB e BE 
para Dragagem 
 
 
Flutuante sem Propulsão 
 Tubo de Recalque 
Tubo de Sucção 
 
 
 
 
 
 
 
 Desagregador 
 
 
 
 
 
 
 Lança de Dragagem 
 
 
 
 
Âncora de 
Fundeio 
Cabine de Dragagem 
 Suspensório 
Mastro Principal Lanças de Arinque 
Âncoras 
de Arinque 
BB e BE
 14
II.3.3 – Processos Mistos de Dragagem 
 
São identificados pela ação conjunta e simultânea dos processos 
mecânicos e processos hidráulicos. Como exemplo desta tecnologia pode-se registrar 
as dragas de sucção e recalque com roda de caçambas instalada na ponta da lança. 
Este mecanismo remove o material de fundo mecanicamente lançando-o diretamente 
na linha de sucção hidráulica da draga. 
 
Uma das características deste tipo de equipamento é de poluir menos 
que as dragas mecânicas e hidráulicas, pois o processo de remoção mecanizado e a 
posterior sucção do material dragado fluindo pelo tubo de sucção acarretam em menor 
dispersão dos sedimentos na coluna de água. 
 
Apesar de se constituir em uma draga de processo misto, o seu ciclo de 
dragagem é idêntico ao das dragas hidráulicas de sucção e recalque. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura II.8 – Ilustração do esquema operacional de uma draga de sucção com roda de 
caçambas na ponta da lança de dragagem mostrando as âncoras de arinque que, 
juntamente com os charutos, são responsáveis pelo ciclo de corte de dragagem. Fonte: 
www.ihcholland.com. 
 
DRAGA DE SUCÇÃO COM RODA DE CAÇAMBAS 
Flutuante sem Propulsão 
 
 
Charutos BB e BE 
de Dragagem Roda de Caçambas
Lança de Dragagem 
 
 Cabine de Dragagem 
Tubo de Recalque 
Tubo de Sucção 
 Suspensório 
Âncora de 
Fundeio 
 Mastro Principal Lanças e 
Âncoras 
de Arinque 
BB e BE 
 15
II.3.4 – Processos Pneumáticos de Dragagem 
 
São equipamentos muito utilizados em arqueologia náutica para 
recuperar pequenos objetos submersos, trata-se de um tubo de sucção utilizando um 
sistema com pressão de ar comprimido na ponta que induz a aspiração de pequenos 
sedimentos de fundo, este método é conhecido como Air-lift. Existem dragas 
ecológicas que utilizam, na sucção, sistemas pneumáticos em seus mecanismos para 
atenuar a dispersão do material dragado, evitando sua elevação na coluna de água. 
 
Atualmente, as dragas pneumáticas são consideradas as que menos 
poluem durante o processo de dragagem, contudo, o maior problema continua sendo a 
deposição final dos sedimentos removidos, pois se estima que o custo da disposição 
de sedimentos em áreas confinadas especiais pode ser de 3 a 6 vezes superior a 
simples descarga no mar (HINCHEE et al., 2001). Há registros de casos de tratamento 
de materiais contaminados com custos variando de 10 a 100 vezes superiores aos da 
utilização sem necessidade de tratamento (HINCHEE et al., 2001). 
 
 
 
 
Figura II.9 – Ilustração do esquema operacional de uma draga pneumática mostrando a 
linha de recalque e o equipamento de sucção pneumático em contato com o leito. Fonte: 
Sítio eletrônico www.pneuma.it. 
 
DRAGA PNEUMÁTICA ECOLÓGICA 
Flutuante sem Propulsão 
Sistema Pneumático de Sucção 
Tubulação 
Pneumática 
de Sucção 
Cabo de aço
Translação
Compressor 
Tubo de 
Recalque Flutuante 
Cabos de Içamento 
 Cabo da Lança 
 Valv. Distrib. de Ar 
 16
II.3.5 – Processos Hidrodinâmicos de Dragagem 
 
Basicamente, estes processos dependem dos recursos hidrodinâmicos 
induzidos na coluna de água de forma natural ou artificial a fim deslocar, para outro 
sítio, os sedimentos de fundo, os quais são suspensos do leito aquático por ação de 
contato mecânico ou hidráulico. É considerada uma operação de baixo custo, pois o 
transporte do material dragado não é efetuado pelo equipamento, mas sim pelas 
condições hidrodinâmicas presentes no corpo hídrico. 
 
As dragagens naturais também utilizam os recursos hidrodinâmicos do 
fluido como meio de transporte dos sedimentos ressuspensos, constituindo-se num 
processo sem intervenções antrópicas, contudo não são consideradas dragagens 
hidrodinâmicas pela CEDA – Central Dredging Association – organização internacional 
que se dedica a todo tipo de atividade que envolva a dragagem (Relatório SEBA, 
1999). Neste Relatório, só foram considerados como processos dedragagens 
hidrodinâmicas aqueles que são realizados com a atuação de equipamentos de 
dragagem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura II.10 – Ilustração de um dos processos de dragagem hidrodinâmica mostrando a 
atuação de uma estrutura sólida no leito aquático, gerando uma pluma de sedimentos 
que é carreada para além do sítio de dragagem pela atuação de forçantes 
hidrodinâmicos presentes no fluido. Fonte: Martins (1974). 
 
 
 
 
 
 
Estrutura 
 Sólida
Embarcação 
de Tração 
 
Sedimentos Dispersados 
 
 Sentido da Embarcação 
Fluxo dos Sedimentos 
DRAGAGEM HIDRODINÂMICA 
Cabo de Tração
 
 
Sedimentos Depositados 
Leito Aquático 
 Linha da água 
 17
 II.3.5.1 – Metodologia do Processo Hidrodinâmico 
 
 A dragagem hidrodinâmica é definida como sendo a deliberada 
suspensão ou ressuspensão de uma fração de sedimentos do leito de um sistema 
aquático, através de intervenções mecânicas ou hidráulicas, com posterior 
deslocamento desse material, da área de dragagem até o seu depósito final, utilizando 
processos hidrodinâmicos naturais ou induzidos no fluido (Relatório SEBA, 1999). A 
distribuição dos sedimentos liberados na coluna de água do corpo hídrico permite o 
acompanhamento qualitativo e quantitativo desta metodologia. 
 
Neste processo, não há transporte, do material removido8, por 
intermédio de equipamentos de dragagem como batelões ou tubos de recalque, a 
própria coluna da calha hidráulica é utilizada como meio de transporte dos sedimentos 
até a área de disposição final, tornando esta operação uma atividade de baixo custo 
operacional (ATHMER, 1996), podendo ser utilizada em dragagens de manutenção de 
portos e vias navegáveis localizados, principalmente, em rios ou estuários 
(WINTERWERP et al., 2001). 
 
A quantidade de sedimentos que são transportados9 através da coluna 
de água é determinada, principalmente, pelas propriedades das partículas, onde: o 
tamanho, a forma e a massa específica são características fundamentais para 
estabelecer a velocidade de queda e a densidade da pluma de sedimentos formada 
durante o processo, possibilitando a manutenção desses sedimentos suspensos no 
fluido e, consequentemente, um maior carreamento dessas partículas no meio 
aquático (KNOX et al., 1994). Já à distância percorrida por esses sedimentos 
ressuspensos depende, ainda, do favorecimento das condições hidrodinâmicas do 
corpo hídrico para gerar uma corrente capaz de deslocar as partículas suspensas na 
coluna do fluido (Relatório SEBA, 1999). Portanto, em Dragagens Hidrodinâmicas, 
sedimentos finos, com baixa coesão, recentemente depositados no fundo e 
localizados em meios aquáticos que apresentem condições hidrodinâmicas 
favoráveis10, são características que determinam uma boa eficiência operacional 
desse processo (NETZBAND, 1998). 
 
8 Material desagregado do fundo através de procedimentos de dragagem hidrodinâmica. 
9 Refere-se ao deslocamento dos sedimentos em direção ao depósito planejado. 
10 São condições que propiciam o deslocamento da pluma de sedimentos em direção à área de 
despejo, sem que haja dispersão desfavorável na coluna de água. 
 18
Essa metodologia pode ser empregada em conjunto com outros 
processos de dragagem, no intuito de mover o material dragado para um novo sítio 
onde a operação convencional possa atuar com melhor desempenho (ATHMER, 
1996). 
 
As técnicas empregadas nessa dragagem são classificadas em, 
dragagem por agitação e dragagem por injeção de água (Relatório SEBA, 1999). Suas 
aplicações requerem condições especiais nas características hidrodinâmicas 
presentes no corpo hídrico, pois enquanto a dragagem por agitação utiliza a faixa 
intermediária e superior da coluna de água, a dragagem por injeção de água utiliza a 
região próxima ao leito para deslocar o material fluidificado. Contudo, em ambos os 
casos, os sedimentos ressuspensos ficam submetidos às correntes naturais ou 
artificiais do fluido ambiente, podendo interferir no desenvolvimento da pluma de 
sedimentos que, uma vez mobilizada, possui limitações no controle direcional até a 
deposição final das partículas (Relatório SEBA, 1999; OSPAR Commission, 2004). 
 
Em geral, os locais onde a dragagem hidrodinâmica apresenta bom 
desempenho deverão possuir as seguintes características (Relatório SEBA, 1999): 
 
• Áreas com alta concentração de sedimentos naturais. 
• Áreas com materiais provenientes de erosão. 
• Áreas com bom potencial de velocidade de corrente, seja natural ou artificial. 
• Áreas próximas às grandes depressões aquáticas. 
• Áreas com baixo nível de materiais contaminados. 
 
 
 
II.3.5.2 – Tipos de Dragagens Hidrodinâmicas 
 
 Como descrito anteriormente a dragagem hidrodinâmica pode ser 
sintetizada em dragagem por agitação ou dragagem por injeção de água, essas 
técnicas são precursoras de pelo menos quatro processos de dragagem reconhecidos 
atualmente: Agitação, Erosão, Elevação e Injeção, respectivamente (Relatório 
SEBA,1999): 
 19
 
 
PROCESSO I II/III IV 
MÉTODO INJEÇÃO AGITAÇÃO/ EROSÃO ELEVAÇÃO 
TÉCNICA INJEÇAO DE ÁGUA ARRASTO/JATO FORTE LANÇAMENTO 
 
Figura II.11 – Ilustração dos quatro principais processos de dragagem hidrodinâmica – 
Injeção, Agitação, Erosão e Elevação. Fonte: Relatório SEBA 99/12/info.1-E. 
 
 
A – Dragagem por Agitação 
 
 O processo de dragagem hidrodinâmica por agitação é realizado pela 
atuação mecânica de arraste de uma estrutura sólida no leito de um corpo aquático 
(Figura II.10). Essa atuação causa uma turbidez de grande intensidade na coluna de 
água, além de propiciar uma grande dispersão das partículas ao longo da calha 
hidráulica, dificultando o controle no transporte desses sedimentos, cujo percurso, 
normalmente, interage com a ação hidrodinâmica11 presente, naquele momento, no 
corpo hídrico (Relatório SEBA, 1999; OSPAR Commission, 2004). 
 
 
B – Dragagem por Erosão 
 
 É um processo que ocorre quando os sedimentos do leito, com forte 
coesão, são removidos por um fluxo de água de alta pressão. O material no fundo é 
 
11 Nesse caso, se refere as correntes naturais presentes no corpo hídrico. 
 I II/III IV 
 20
deslocado e suspenso até uma pequena faixa na coluna de água por meio de fortes 
jatos de água, sendo transportados, normalmente, para curtas distâncias, dependendo 
das atividades hidrodinâmicas presentes no corpo aquático (Relatório SEBA, 1999; 
OSPAR Commission, 2004). 
 
 Esse método pode ser empregado com um jato único ou, em larga 
escala, com vários jatos de água, os quais são muito utilizados em bocas de 
dragagem de dragas autotransportadoras, com a finalidade de desagregar os 
materiais de fundo para aumentar o rendimento das bombas de dragagem (Relatório 
SEBA, 1999). 
 
 
C – Dragagem por Elevação 
 
 A dragagem hidrodinâmica por elevação consiste em um 
remanejamento12 dos sedimentos do leito do corpo aquático para a superfície da linha 
de água, onde as correntes naturais do corpo hídrico determinam o transporte dessas 
partículas. Normalmente, o lançamento do material dragado na superfície é induzido 
pelos componentes de dragas convencionais. Podemos citar as dragas 
autotransportadoras e as de sucção e recalque como equipamentos que propiciam 
este processo de dragagem (Relatório SEBA, 1999). 
 
 Nas dragas autotransportadoras o lançamento dos sedimentos na 
superfície é realizado, normalmente, através do vertedor (overflow13) da embarcação 
que se constitui num importante acessório para aumentar a densidade da mistura 
concentrada na cisterna14 da draga, a remessa de parte desse fluido, juntamente com 
certa concentração de sedimentos, para a superfície da coluna de água constitui-se no 
processo de dragagem hidrodinâmica por elevação (Relatório SEBA, 1999). 
 
 Nas dragas de sucção e recalque a operação se manifesta quandoa 
linha de recalque é aberta na superfície da água gerando o lançamento da mistura na 
 
12 Neste caso, consiste no lançamento do material dragado propositadamente para o ambiente 
externo da draga, devido às características operacionais do próprio processo de dragagem. 
13 Mecanismo responsável pela separação da água e os sedimentos dragados, que são 
lançados na cisterna de dragas autotransportadoras ou batelões lameiros. 
14 Porão da draga autotransportadora ou batelão lameiro onde são depositados os materiais 
dragados para o seu transporte até a área de despejo. 
 21
linha da água. Ao final do tubo de recalque poderá ser fixada uma ponteira de redução 
de diâmetro que agiria como um injetor, aumentando a velocidade do fluxo e 
propiciando um jato com maior alcance, em relação ao ponto inicial de dragagem. 
 
 
 
 
 
Figura II.12 – Ilustração de uma draga autotransportadora apresentando o lançamento de 
sedimentos na superfície do fluido através do vertedor (overflow). Fonte: Sítio 
www.vanoord.com. 
 
 
 
D – Dragagem por Injeção – WID 
 
 A dragagem hidrodinâmica por injeção de água é caracterizada pela 
ação de um jato com baixa pressão manométrica e grande volume de água, 
fluidificando os sedimentos de fundo e gerando uma turbidez próxima ao leito, como 
ilustrado na figura II.13. Essa operação gera uma pluma de sedimentos com 
densidade maior que o fluido ambiente favorecendo o surgimento do efeito de corrente 
de densidade ou corrente de turbidez cujo propósito é direcionar as partículas 
ressuspensas para águas mais profundas (Relatório SEBA, 1999). 
 
 Este método de dragagem é o objeto deste trabalho e será descrito com 
mais detalhes no Capitulo III. 
 
Sedimentos lançados 
pelo “vertedor” da Draga 
Draga Autotransportadora 
em operação 
 22
 
Figura II.13 – Ilustração do processo de dragagem por injeção de água mostrando os 
parâmetros necessários para induzir a formação da corrente de densidade. Fonte: 
ThamesWeb – Maintenance Dredging. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DRAGAGEM POR INJEÇÃO DE ÁGUA 
Movimento dos Sedimentos
Injeção de Água
Grandes volumes de água 
são injetados no fundo para 
suspender os sedimentos 
 23
 II.4 – Dragagem no Porto de Itajaí 
 
II.4.1 – Especificações do Porto de Itajaí 
 
 II.4.1.1 – Histórico 
Segundo registros históricos, os primeiros estudos referentes ao Porto 
de Itajaí datam de 1905, realizados pela Comissão de Melhoramentos dos Portos e 
Rios. Por volta de 1914, foi construída a primeira obra, composta dos 700 metros do 
molhe Sul, seguidas mais tarde das obras do molhe Norte. O porto propriamente dito 
foi iniciado em 1938, com a construção do primeiro trecho de cais, com 233 metros de 
comprimento e estrutura em concreto armado, e do primeiro armazém. No início da 
década de 1950 foi construído o segundo trecho de 270 metros, concluindo-se em 
1956 mais 200 metros, além da construção de um armazém frigorífico, voltado, na 
época, às necessidades da atividade pesqueira. 
O Porto de Itajaí passou a ser considerado porto organizado em 28 de 
junho de 1966, quando foi instalada a Junta Administrativa do Porto de Itajaí, 
subordinada ao Departamento Nacional de Portos e Vias Navegáveis. Em 1976, com a 
criação da Empresa de Portos do Brasil S.A. – PORTOBRÁS, o gerenciamento do 
terminal itajaiense passou a ser exercido pela Administração do Porto de Itajaí, 
diretamente vinculada àquela estatal. A partir desse período verificou-se um 
crescimento acentuado da sua movimentação e, com a melhoria na sua organização 
administrativa, a Administração do Porto passou a ser um órgão representativo na 
comunidade portuária. 
Com a lei 8.029, de 1990, a PORTOBRÁS foi extinta, e após momentos 
de incertezas e indefinições oriundas de uma situação não prevista, e ainda, para que 
pudesse continuar com suas atividades normais sem sofrer solução de continuidade, a 
Administração do Porto de Itajaí passou a ser subordinada à Companhia Docas do 
Estado de São Paulo – CODESP, situação que perdurou até 1º de junho de 1995, 
quando o Ministério dos Transportes descentralizou a gestão do porto ao Município de 
Itajaí, através da Administradora Hidroviária Docas Catarinense. Em dezembro de 
1997, o Porto de Itajaí foi delegado ao município pelo prazo de 25 anos. Passou a ser 
chamado de Superintendência do Porto de Itajaí em 6 de junho de 2000, através da 
Lei Municipal 3.513. 
 24
 II.4.1.2 – Localização do Porto 
 
 O Porto de Itajaí está localizado à margem direita do rio Itajaí-Açu, a 
3,2km de sua foz, no Município de Itajaí, litoral norte do Estado de Santa Catarina, a 
meio caminho entre a capital de Santa Catarina, Florianópolis, e a cidade catarinense 
mais populosa, Joinville, sendo suas coordenadas geográficas: latitude 26º54’02” sul e 
longitude 48º39’04” oeste. A zona de jurisdição de porto limita-se ao norte pela divisa 
entre os municípios de Barra Velha e Piçarras e ao sul até o município de Garopaba. 
 
A ilha de Santa Catarina, onde se situa a cidade de Florianópolis, 
capital do Estado, se encontra sob a jurisdição do porto de Itajaí. O porto é 
administrado, no momento, pela Prefeitura de Itajaí. 
 
 
Figura II.14 – Ilustração da localização do Porto de Itajaí no litoral de Santa Catarina 
 
 
 
 
 
 
 
 Porto de Itajaí 
http://www.guianet.com.br/sc/index.html
http://www.guianet.com.br/sc/index.html
 25
Do embarque de frangos para o exterior, cerca de 90% é realizada pelo 
Porto de Itajaí. É o terceiro no ranking nacional de movimentação de contêineres, 
registrado durante o ano de 2003, estando em primeiro o Porto de Santos e segundo o 
Porto de Rio grande. Assim sendo, é o escoadouro natural da economia estadual e 
agora também de províncias argentinas limítrofes. Sede da AMFRI - Associação dos 
Municípios da Foz do Rio Itajaí-Açu e sede também da Capitania dos Portos de Santa 
Catarina. É considerado um dos principais pólos de desembarque pesqueiro nacional 
onde várias industriais de processamento de pescado estão instaladas às margens do 
estuário, principalmente no Município de Itajaí. 
 
A região é constantemente dragada para a manutenção da 
profundidade do canal de navegação. A dragagem utiliza uma draga que trabalha 
através do sistema de injeção de água, que promove a fluidificação dos sedimentos 
finos que constituem o fundo (SCHETTINI, 2002). 
 
 A superintendência do Porto de Itajaí, após dezoito meses de trabalho, 
obteve a certificação ISO15 9001:2000, pelo BVQI/Inmetro16, BVQI/RVA17, aceitação 
nacional e internacional, respectivamente. Tornando-se, assim, a primeira Autoridade 
Portuária, no Brasil, a obter essa certificação, o que qualifica o Porto como prestador 
de serviços portuários com padrão de qualidade internacional. 
 
 Em julho de 1983, em conseqüência de fortes chuvas, houve um 
grande aumento na vazão e na velocidade das águas fluviais do Rio Itajaí-Açú, 
gerando uma forte corrente que causou uma erosão superior a doze metros de 
profundidade na região portuária e, como isto, o afundamento de parte do Cais 
próximo ao berço nº. 4, além de profundas alterações no leito do estuário. Durante 
esta cheia, na bacia de evolução do Porto de Itajaí, foi medida a velocidade da 
corrente que atingiu 3m/s e o nível de água se elevou a cota de 3,80m acima do zero 
hidrográfico da DHN (DIENG–Relatório INPH 65/99, 1999). As obras de reconstrução 
do berço danificado encerraram-se em 1988. 
 
15 ISO – “International Standard Organization” – Organização de Padronização Internacional 
que, através de normas pré-estabelecidas, define a qualificação, através de metodologias, para 
um tipo de serviço ou para fabricação de mercadorias. 
16 BVQI/Inmetro – Órgão brasileiro responsável pela avaliação e acompanhamento das 
exigências dasnormas ISO – 9001. 
17 BVQI/RVA – Órgão internacional responsável pela avaliação e acompanhamento das 
exigências das normas ISO – 9001. 
 26
 II.4.1.3 – Acessos às Instalações Portuárias 
 
 O acesso rodoviário ao Porto de Itajaí pode ser realizado pelas rodovias 
SC-470 / BR-470, as quais ligam o Município de Itajaí ao oeste catarinense, passando 
por Blumenau; já a BR-101, a 10 km do porto e a SC-486, atingindo Brusque, 
estabelecem uma conexão com a malha rodoviária do Estado de Santa Catarina. 
Contudo, o Porto de Itajaí não possui acesso por via ferroviária. 
 
 O acesso marítimo inicia-se no canal da barra, na embocadura do rio 
Itajaí-Açú, que se encontra fixada por dois molhes, norte e sul, e contém a largura 
mínima de 100m e profundidade de 10,0m. O canal de acesso é constituído de um 
trecho externo e outro interno, com profundidades próximas a 10,0m. A parte externa 
(canal da barra) tem cerca de 1,5km de comprimento e largura de 100m a 150m, e a 
parte interna, 3,2km, com largura variando entre 100m e 230m. 
 
 
 
Figura II.15 – Ilustração do início do canal interno de acesso ao Porto de Itajaí mostrando 
a entrada da barra. Fonte: Sítio www.portodeitajai.com.br. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 27
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura II.16 – Ilustração do Porto de Itajaí e seu canal de acesso até a sua foz. Fonte: 
Sítio eletrônico www.portodeitajai.cpm.br. 
 
 
 
 
Figura II.17 – Ilustração do Porto de Itajaí, ressaltando os meandros do Rio Itajaí-Açú. 
Fonte: Sítio eletrônico www.portoitajai.com.br. 
 
 28
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura II.18 – Ilustração dos berços de atracação do Porto de Itajaí mostrando parte da 
bacia de evolução. Fonte: Sítio www.portodeitajai.com.br. 
 
 
 
 
 II.4.1.4 – Principais Características Portuárias 
 
 As principais instalações portuárias consistem em um cais acostável de 
740m com quatro berços de atracação, sendo o berço nº. 1 – B1, para atracação 
prioritária de navios portas-contêiner, ro-ro e navios dotados de pontes rolantes; o 
berço nº. 2 – B2, para atracação prioritária de navios portas-contêiner ou de carga 
geral; o berço nº. 3 – B3, para navios com atracação prioritária com cargas 
frigorificadas e o berço nº. 4 – B4, condicionada a ordem de chegada. 
 
Possui três armazéns para carga geral totalizando 15.800m², um 
armazém frigorífico com 1.180m², pátios asfaltados e alfândegados totalizando 
38.000m² e retroporto asfaltado de 25.000m². 
 
O terminal de contêineres Teconvi – Terminal de Contêineres do Porto 
de Itajaí fica localizado atrás dos berços B1 e B2, sendo que um desses berços possui 
250m de comprimento e 12m de profundidade e um pátio de contêineres na 
retaguarda com 22.000m². Na linha do cais os contêineres são movimentados por dois 
http://www.portodeitajai.com.br/
 29
guindastes móveis, sobre rodas, com capacidade nominal de 25 contêineres por hora 
e no pátio sete empilhadeiras, reach stackers, atendem ao terminal. 
 
Nas imediações do porto está a EADI/Itajaí – Estação Aduaneira com 
área coberta de armazenagem de 31.500m², área externa de 121.450m², além da área 
para contêineres de 52.499m². 
 
Na figura II.19, pode-se observar a geografia do Porto de Itajaí, 
visualizando os berços de atração e suas retroáreas. Como divulgado no sítio 
eletrônico www.portodeitajai.com.br a expansão do Porto está delineada por grande 
parte da coloração alaranjada, nesta área ainda se encontra a Capitania dos Portos do 
Estado de Santa Catarina que será transferida dessa localidade. Futuramente o 
terminal de contêineres - TECONVI será ampliado ocupando toda essa área 
demarcada. 
 
 
 
 
Figura II.19 – Ilustração da geografia do Porto de Itajaí, em laranja a área destinada à 
expansão do terminal de contêineres - TECONVI. Fonte: Sítio eletrônico do Porto de 
Itajaí, www.portodeitajai.com.br. 
 
 
 
 
Área de Expansão 
Porto de Itajaí 
 30
 
 
 
Figura II.20 – Ilustração do posicionamento dos berços de atracação e das instalações 
atuais do Porto de Itajaí. Fonte: Sítio www.portodeitajai.com.br. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura II.21 – Ilustração das expansões futuras do Porto de Itajaí, previstas para 
ampliação dos novos berços de atracação e das retroáreas. Fonte: Sítio eletrônico 
www.portodeitajai.com.br.
 Terminal de Contêiner 
 Área: 105.000m2 / 17.000TEU/mês 
 Investimento: R$60 milhões / 99-00 
Área destinada ao Porto Público 
Operado pelos operadores portuários 
privados – Área: 41.000m2 
___Área de Arrendamento 
Em Estudo pelo CAP: 
Demolição dos Armazéns 1 e 3, na zona portuária 
Rio Itajaí-Açú
 31
 II.4.2 – Detalhes da Dragagem no Porto de Itajaí 
 
 II.4.2.1 – Tipos de Materiais encontrados no Leito 
 
 Os principais materiais encontrados no leito do Rio Itajaí-Açu são 
oriundos de processos sedimentares fluviais e marinhos devido à hidrodinâmica do 
estuário. Normalmente são evidenciados três tipos de materiais de fundo, 
principalmente da região da bacia do Porto de Itajaí, onde encontramos: areia fina, 
silte e argila (VARGAS, 1983), com características de baixa coesividade para uma 
operação de dragagem. 
 
Por serem materiais oriundos de sedimentações freqüentes, a operação 
de dragagem de manutenção não encontra grandes dificuldades para remoção dos 
sedimentos de fundo através de equipamentos comuns de dragagem, sejam eles: 
mecânicos, hidráulicos e hidrodinâmicos, como a seguir são demonstrados: 
 
Processo de Dragagem Equipamento Utilizado 
Hidráulico Draga Autotransportadora de Médio Porte - ATM 
Mecânico Dragas de Alcatruzes e de Caçamba – AL/CS 
Hidrodinâmico Draga de Injeção de Água - WID 
 
Tabela II.1 – Relação dos processos de dragagem já utilizados no Porto de Itajaí. 
 
 
 II.4.2.2 – Processos de Dragagem Utilizados pelo Porto 
 
 Os métodos de dragagem que antecederam o processo WID, utilizado 
atualmente no Porto de Itajaí, foram os processos hidráulicos através de dragas 
autotransportadoras e os processos mecânicos através de dragas de alcatruzes e 
dragas de caçamba (Clam-Shell). 
 
 As dragas autotransportadoras foram as mais utilizadas na manutenção 
do canal e bacia de evolução. Inicialmente, as dragas de pequeno porte com 
capacidade de cisterna até 1500m3 foram muito empregadas quando o canal possuía 
ainda profundidades próximas a nove metros, posteriormente, com o aprofundamento 
do canal, foram empregadas dragas com capacidades maiores chegando até 
 32
equipamentos com 5.000m3. A draga holandesa Lelystad com capacidade de 
10.000m3 chegou a realizar dragagem no local, porém, devido ao seu tamanho físico, 
apresentou baixo rendimento durante manobras na área operacional, principalmente 
quando era necessária a sua operação próxima aos berços do cais e bacia de 
evolução. A maior dificuldade operacional dessas dragas hidráulicas era sua operação 
nos berços de atracação junto ao cais, pois suas bocas de dragagem nem sempre 
conseguiam se aproximar o suficiente para remover os sedimentos depositados nessa 
área, além de necessitar da liberação, para dragagem, dos navios aportados no local, 
gerando dificuldades operacionais para o porto. 
 
 Os equipamentos mecânicos, representados pelas dragas de alcatruzes 
e dragas de caçamba (Clam-Shell), tiveram sua participação na dragagem da bacia de 
evolução e dos berços de atracação, onde suas atuações eram mais beneficiadas pela 
concentração de material em áreas próximas, já que estes equipamentos não são 
propelidos o que dificulta sua operação em locais com grande extensão longitudinal. O 
material dragado era depositado em batelões que possuíam propulsão própria para se 
deslocarem até a área de despejo, normalmente localizada a sete quilômetros da 
embocadura do rio Itajaí-Açú. Estes equipamentos necessitavam da liberação de 
grande área para posicionamento de seus cabos de tração para movimentos de 
dragagem,exigindo a restrição do fluxo de embarcações durante a dragagem, o que 
também gerava dificuldades operacionais ao porto. 
 
 O depósito do material dragado para os equipamentos de processos 
mecânicos ou hidráulicos diferencia-se, basicamente, dos equipamentos de injeção de 
água devido à necessidade de definir, previamente, uma área de despejo ou bota-fora, 
enquanto que no processo hidrodinâmico, como é descrito no capítulo III, o 
carreamento dos sedimentos ocorre na coluna de água não possuindo área de 
despejo com posicionamento rígido, podendo haver depósito, das partículas 
suspensas, em águas mais profundas, isto é, em depressões no próprio canal ou em 
direção ao mar aberto na plataforma continental da região costeira. Entretanto, uma 
outra característica do processo WID é a sua capacidade de operação sem causar 
interferências significativas na área portuária, liberando os acessos aquáticos 
rapidamente e não prejudicando as programações dos Navios. 
 33
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 34
 Desde o final da década de 90, a técnica por injeção de água vem 
sendo utilizada na dragagem de manutenção do Porto de Itajaí, não somente no canal 
de acesso como também na bacia de evolução e junto ao paramento do cais. A 
cobrança destes serviços é efetuada através de um contrato de garantia de 
profundidade com valores fixos mensais que funciona como uma espécie de 
securitização para manutenção da profundidade local (Sítio eletrônico da Van Oord – 
www.vanoord.com, 2005). 
 
A dragagem no estuário do Rio Itajaí-Açú utiliza, com certa alternância, 
a mesma proposta de dragagem utilizada no Rio Crouch, localizado no Reino Unido, 
onde segundo WINTEWERP et al. (2001) o método por injeção de água emprega a 
alternativa chamada ebb-WID, significa dizer que o processo de dragagem é mantido 
somente no período compreendido da preamar até a baixamar, para aproveitar a 
velocidade gerada pela maré de vazante, mesmo durante os períodos diurno e 
noturno, com o propósito de deslocar uma grande quantidade de sedimentos em um 
longo percurso em direção as águas mais profundas. No caso do Porto de Itajaí, a 
utilização da dragagem no período de vazante visa transportar dos sedimentos 
ressuspensos para além do canal da barra, em direção a plataforma continental. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
http://www.vanoord.com/
 35
II.4.2.3 – Licitações de Dragagem para o ano de 2005 
 
 A necessidade de constante dragagem no Porto de Itajaí devido aos 
freqüentes depósitos de sedimentos oriundos, principalmente, da hidrodinâmica fluvial 
do Rio Itajaí-Açú, determina uma ação constante de dragagem de manutenção para 
evitar prejuízos com uma possível redução na profundidade do canal, causando uma 
redução de calado nas embarcações que freqüentam o porto. No período final do ano 
de 2005, a liberação de verbas para a dragagem depende da aprovação da União, 
através do DNIT, além de recursos do próprio porto, conforme pode ser registrado 
após pesquisa nos sites do Porto de Itajaí e do Ministério dos Transportes – Projetos & 
Programas, www.portoitajai.com.br e www.transpotes.gov.br/ProPro, respectivamente. 
 
1) Recursos da União: R$12.000.000,00 
 
2) Recursos do Porto: R$ 3.000.000,00 
 
3) Total dos recursos financeiros: R$15.000.000,00 
 
 
Dragagem no Canal de Acesso, na Bacia de Evolução e junto ao Cais de Porto de Itajaí 
Situação: Edital em análise pelo DNIT 
Descrição: Edital de licitação em fase de aprovação MT/DNIT 
Previsão: Início: julho / 2005 Término: novembro / 2005 
Valores: R$ 12.000.000,00 Rubrica: 26.784.0233.3E58.0002 
Responsável: Administração Porto Itajaí Atualizado em : julho / 2005 
 
Tabela II.2 – Demonstração da situação do edital para dragagem no Porto de Itajaí. Fonte: 
Sítio www.transportes.gov.br. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
http://www.portoitajai.com.br/
http://www.transpotes.gov.br/ProPro
 36
III – DRAGAGEM POR INJEÇÃO DE ÁGUA – WID 
 
 
III.1 – Análise do Processo de Dragagem 
 
 Para uma melhor compreensão dessa tecnologia, a análise do processo 
foi dividida em dois tópicos: o Histórico da Dragagem por Injeção de Água e os 
Detalhes da Operação de Dragagem, os quais, a seguir, são descritos. 
 
 
III.1.1 – Histórico da Dragagem por Injeção de Água 
 
O processo de dragagem por injeção de água, foi desenvolvido na 
Europa, mais precisamente na Holanda, em meados dos anos 80 e utilizado a partir de 
1987. Esta metodologia foi introduzida nos EUA em 1992, quando uma equipe sênior 
da U.S. Army Corps of Engenieers (Corps) representando um Programa de Pesquisa 
de Dragagem – DRP (Dredging Research Program) – esteve na Europa em 1990, 
reconhecendo o potencial desta nova tecnologia (KNOX, 1994). No Brasil este tipo de 
dragagem hidrodinâmica foi inicialmente empregado no Porto de Alumínio da Alumar e 
no Porto de Minério na Ponta da Madeira da Companhia Vale do Rio Doce – CVRD, 
ambos localizados em São Luís, no Estado do Maranhão. Posteriormente, sua 
operação foi iniciada no Porto de Itajaí, aonde vem desenvolvendo atividades de 
dragagem de manutenção até o momento (Sitio eletrônico da Van Oord: 
www.vanoord.com, 2005). 
 
Neste processo, à distância percorrida pelos sedimentos depende – 
além da hidrodinâmica do fluido e das propriedades do material a ser removido – do 
formato do talude e da batimetria do fundo, devido ao deslocamento da corrente de 
turbidez que é realizado próximo ao leito. Em geral, regiões que possuam leitos com 
baixa rugosidade e com materiais finos que apresentem baixa velocidade de queda na 
coluna de água, além de uma favorável hidrodinâmica no fluido, registram transportes 
desses sedimentos até por alguns quilômetros, enquanto que areias grossas são 
movidas a curtas distâncias. A superfície remanescente após a dragagem por injeção 
de água é usualmente plana e com pouca rugosidade (Relatório SEBA, 1999; Ospar 
Commission, 2004). 
 
http://www.vanoord.com/
 37
Outros portos, situados na Holanda, na Alemanha, na Índia e no Reino 
Unido, entre os demais, também testaram e estão utilizando, desde a década de 90, a 
metodologia de injeção de água em dragagens de manutenção, principalmente devido 
seu baixo custo operacional e a versatilidade demonstrada pela atuação de uma draga 
compacta e com poucos acessórios (ATHMER, 1996). 
 
 
 
III.1.2 – Operação da Dragagem por Injeção de Água 
 
O processo se inicia com a incidência de um jato de água no leito 
aquático, com rigoroso controle nas condições de pressão e vazão, propiciando o 
surgimento de uma tensão com capacidade de vencer a coesão das partículas de 
fundo e gerando uma pluma de sedimentos que se mantém próxima ao leito. Podemos 
observar, representado na Figura III.2, a existência de três áreas distintas, a primeiraárea representa o local onde o jato de água incide verticalmente no leito do corpo 
hídrico, a segunda área é representada por uma zona de transição onde se inicia a 
fluidificação das partículas de fundo e na terceira área ocorre à remoção e o transporte 
dos sedimentos através da formação da corrente de densidade (WINTERWERP et al., 
2001). 
 
Conforme observações de WINTERWERP et al. (2001), através de 
resultados obtidos por modelagens matemáticas e coletas de dados no campo, 
indicam que a camada fluidificada de sedimentos gerada pelo processo WID possui 
uma concentração de partículas na ordem de 50 – 100 g/l. Como a altura da camada 
fluidificada é bem menor que a altura total do meio fluido, a movimentação dessa 
pluma de sedimentos não afetaria, de maneira relevante, os movimentos que ocorrem 
na parte superior restante da coluna de água. A interação mais importante entre as 
duas camadas fluidas é a tensão superficial na interface devido à diferença de 
velocidade entre elas. Nesse caso, a melhor solução é manter um gradiente de 
densidade pequeno entre essas duas camadas, para diminuir os efeitos de uma 
indesejável redução de velocidade horizontal, além de propiciar uma menor 
sedimentação das partículas no leito aquático, durante o deslocamento da corrente de 
turbidez. 
 
 
 38
 
 
 
 
Figura III.1 – Ilustração da demonstração do processo de dragagem por injeção de água. 
Fonte: Sítio eletrônico www.portodeitajai.com.br. 
 
 
 
Figura III.2 – Ilustração da formação da corrente de densidade através do processo de 
dragagem por injeção de água. Fonte: Winterwerp et al. 
 
 
 3 2 1 
ILUSTRAÇÃO DO PROCESSO “WID” 
1 = Área de Borrifo 
2 = Zona de Transição 
3 = Área de Transporte 
Equipamento de Dragagem 
Demonstração do Método de Injeção de Água 
 Lança de Injeção 
 
 
 
 
 
 
 Câmara de Água 
 
 
 
Bicos de 
Aspersão 
 
Corrente de 
Densidade 
http://www.portodeitajai.com.br/
 39
 Observando estudos realizados por NETZBAND et al. (1998) durante 
testes de dragagem utilizando esta metodologia, no Porto de Hamburgo – na 
Alemanha, foi constatado que a fluidificação da mistura dos sedimentos ressuspensos 
no perfil vertical da coluna de água depende, substancialmente, do fluxo de 
velocidades locais e da composição dos tipos de sedimentos que formam a pluma. Em 
meios fluidos sujeitos a ação de marés, sob determinadas circunstâncias, a 
ressuspensão dos sedimentos na coluna líquida poderá ocorrer com maior facilidade. 
Porém acentuadas concentrações de materiais em suspensão na coluna de água tem 
sido observadas, somente, em curtos períodos e pequenas distâncias. No processo 
por injeção de água se procura minimizar a concentração de sedimentos na coluna de 
água, visando buscar o maior deslocamento horizontal do material dragado. 
 
 Outra observação mencionada e analisada por NETZBAND et al (1998), 
durante uma operação de dragagem, é que poucas vezes ocorreu o retorno do 
material dragado em direção oposta à trajetória planejada, essa eficiência foi atribuída, 
aos estudos prévios efetuados na hidrodinâmica do corpo hídrico e ao constante 
monitoramento dos parâmetros operacionais, além do bom desempenho nas 
manobras de dragagem. 
 
 
 
III.2 – Monitoramento 
 
A análise dos parâmetros operacionais no processo de dragagem por 
injeção de água necessita de um extenso programa de monitoramento para avaliar 
condições como, o desempenho da dragagem, acurácia dos seus resultados, o 
controle dos sedimentos ressuspensos na coluna de água, ou seja, a turbidez e, 
finalmente, a trajetória dos sedimentos transportados pela corrente de densidade 
(KNOX, 1994). 
 
Portanto, um programa de monitoramento inicial deve ser implantado 
para evitar dificuldades operacionais. Este programa deverá ser o mais completo 
possível, pois resultará no bom desempenho da dragagem no local desejado. Após a 
fase inicial, o acompanhamento instrumental poderá ser reduzido, para possibilitar a 
diminuição de custos operacionais, porém de maneira supervisionada, visando manter 
um controle operacional satisfatório. 
 40
A Tabela III.1 relaciona os principais procedimentos recomendados 
para monitorar o início de uma operação com o processo WID. 
 
Atividade Freqüência Local Propósito 
Batimetria 
Antes 
Durante 
Depois 
Toda Área de 
Dragagem; Toda 
Área de Impacto 
Taxa de Produção; Corte de 
Dragagem; Direção e distância 
do transporte de sedimentos. 
Monitoramento 
Sedimentos 
Antes 
Depois 
Área Impacto 
Área Impacto 
Transporte de Sedimentos – 
Distância e Direção – Depósito 
da Pluma em Depressões no 
Leito. 
Correntes do 
Ambiente 
Antes 
Durante 
Três pontos na 
Área Dragagem 
Regime do Fluxo Aquático; 
Impacto na Operação. 
Amostras da 
Coluna de 
água 
Antes 
Durante 
Corte Dragagem 
e Impacto em 
toda Área 
Impacto 
Total de Sólidos em Suspensão; 
Direcionamento da 
Corrente de Densidade. 
Turbidez na 
Coluna de 
água 
Antes 
Durante 
Corte Dragagem 
e Impacto nas 
Áreas próximas a 
Dragagem. 
Medição de mudanças na 
qualidade da água – 
considerando-se históricos de 
medições. 
Amostras 
Do Leito 
Antes 
Depois 
Corte Dragagem 
e Impacto na 
Área de 
Dragagem 
Mudanças nas Características e 
no Transporte dos Sedimentos. 
Coloração dos 
Sedimentos 
Antes 
Depois 
Área de Corte de 
Dragagem 
Mudanças nas Características 
dos Sedimentos. 
 
Tabela III.1 – Sumário das atividades iniciais de monitoramento para o processo de 
dragagem por injeção de água. Fonte: Dredging Reaserch – Technical Note–3–10, 1993. 
 
 
 
 
 
 
III.3 – Interferência da Dragagem na Biota Local 
 
A fluidificação dos sedimentos de fundo, caracterizado pela ação dos 
processos de dragagens hidrodinâmicas, afeta diretamente a comunidade bentônica, 
principalmente em regiões estuarinas que, por serem ambientes ricos em fauna e 
flora, possuem características adequadas para este estudo. 
 
 Para entendermos a interferência deste processo de dragagem em 
ambientes aquáticos devemos, primeiramente, registrar alguns fatores que interferem 
com a comunidade bentônica. 
 41
 Devido à condição do estuário em ser um sítio de transição entre 
ambientes marinhos e fluviais, com a formação de gradientes salinos, as comunidades 
bentônicas desses locais apresentam padrões de variação em função da sua 
distribuição local. Essas associações, apesar de apresentarem um comportamento 
indefinido, podem responder a perturbações de origem natural ou antrópica. Dessa 
forma, podem ser importantes indicadores e integradores do estado de perturbação do 
ecossistema (MUCHA & COSTA, 1999). Como exemplos, dessa condição, estão os 
organismos bentônicos detritívoros de substrato inconsolidado, que revolvem o 
sedimento em busca de alimento, incorporando parte desse material. Também 
organismos suspensívoros e filtradores da macrofauna consomem materiais tóxicos e 
organismos patogênicos da coluna de água (DAY et al., 1989). 
 
 Um aumento na carga de sedimento na coluna líquida, oriundo de 
fontes externas ou suspendidas do fundo, através de ações naturais ou antrópicas, 
diminui a penetração da luz e incrementa a dispersão de oxigênio. O componente 
orgânico desse sedimento, rico em microorganismos, pode alterar as características 
químicas da água e prejudicar ou favorecer o crescimento planctônico18. Além disso, 
cistos de resistência podem ser ressuspendidos e determinar a ocorrência de espécies 
nocivas e oportunistas, com impactos na qualidade da água. Essas mudanças na 
comunidade planctônica podem afetar o ecossistema aquático, pelo menos nos 
setores diretamente afetados. 
 
 Os impactos ambientais associados ao processo de dragagem e 
disposição do material dragado podem ser caracterizados por apresentarem efeitos 
diretos, sobre habitats e organismos, ou indiretos, atribuídos a alterações na qualidade 
da água (KENNISH,1994). Distúrbios físicos, associados à remoção e recolocação de 
sedimentos provocam a destruição de habitats bentônicos, aumentando a mortalidade 
desses organismos através de ferimentos causados por ação mecânica durante a 
dragagem, ou por asfixia conforme esses são sugados pelas bombas hidráulicas das 
dragas. Quanto ao efeito indireto, a ressuspensão do sedimento de fundo remobiliza 
contaminantes e nutrientes afetando a qualidade da água e a química global do 
estuário. 
 
 
18 Representa a base da teia alimentar pelágica dos oceanos. É constituída de plantas, animais 
e bactérias. 
 42
Ainda de acordo com DAVIS et al. (1990) e BRAY et al. (1997), com 
relação à dispersão e deposição de sedimentos ressuspendidos, há de se considerar 
que a ruptura dos sedimentos de fundo pode causar uma grande variedade de 
impactos ambientais. As partículas em suspensão podem redepositar no fundo 
sufocando os animais bentônicos forçando-os a migrar para outras regiões. Se os 
sedimentos em suspensão estiverem em alta concentração e persistirem por longo 
período, o que geralmente está relacionado com o tempo destinado à operação de 
dragagem hidrodinâmica, a penetração de luz na coluna de água pode reduzir-se, 
causando danos às algas fotossintetizantes, corais e outros organismos aquáticos. A 
atuação em fundos moles remove os organismos que vivem no sedimento, se a taxa 
de sedimentação nessa área for grande, os sedimentos de fundo recentemente 
depositados podem formar e restaurar esses habitats quando o trabalho de dragagem 
estiver terminado. O conhecimento prévio da hidrografia (fluxos de correntes e marés) 
da área a ser dragada é essencial para a identificação de locais mais suscetíveis aos 
efeitos desses trabalhos. 
 
 Como precaução inicial, uma padronagem nas ações de dragagem 
deve ser previamente estabelecida, após estudos direcionados ao ecossistema local. 
A princípio, uma atuação intermitente é aconselhável, visando dar tempo de adaptação 
ao meio ambiente local. Muito embora as regiões onde as dragagens por injeção de 
água atuam são em sítios já continuamente dragados pelos métodos convencionais, 
principalmente por dragas autotransportadoras, as quais, normalmente, apresentam 
características operacionais intermitentes devido ao deslocamento do equipamento até 
a área de despejo. Como o processo WID é caracterizado como dragagem de 
manutenção (ATHMER, 1996), sua efetiva interferência na comunidade bentônica, traz 
impactos com menor intensidade que a dragagem de aprofundamento ou inicial. 
 
 
 
III.4 – Dragagem em Leitos com Materiais Contaminados 
 
 Os metais pesados associados aos sedimentos são comumentes 
classificados como residuais e não-residuais (CLARK, 1997). Os metais residuais são 
definidos como aqueles que fazem parte da matriz silicatada do sedimento e que se 
encontram principalmente na estrutura cristalina dos minerais. Já os metais traços 
 43
não-residuais não fazem parte da matriz silicatada e são incorporados aos sedimentos 
por processos tais como adsorção19, precipitação20 e complexação21 com substâncias 
orgânicas e inorgânicas. 
 
 A fase não-residual dos metais inclui os metais trocáveis (aqueles 
fracamente adsorvidos ao material sedimentar), além dos metais associados aos 
carbonatos, a matéria orgânica e sulfetos, bem como a óxidos e hidróxidos de ferro 
manganês. Nessa fase incluem-se os metais de origem antropogênica e o seu estudo 
tem grande importância à medida que eles representam à fração dos metais que 
podem eventualmente repassar para o meio aquático através do processo de 
dessorção22, solubilização23 e “destruição de complexos”24. 
 
 Os mecanismos pelos quais as substâncias tóxicas movem-se da 
coluna líquida para o sedimento de fundo e vice-versa são aspectos importantes para 
o estudo do transporte de poluentes. Um desses mecanismos envolve a água 
intersticial, ocorrendo em sedimentos estuarinos até uma profundidade de um metro 
abaixo da superfície do solo. A água retida pelo sedimento fornece um meio propício 
para a troca de poluentes entre o sedimento e a água (PARTHENIADES, 1992). 
 
 Muitos contaminantes orgânicos possuem uma baixa solubilidade na 
água estando, portanto, associados ao material em suspensão e são transportados 
para o solo através da deposição desses sedimentos. Poluentes metálicos, 
geralmente, estão associados a dejetos industriais e urbanos que liberam partículas 
sólidas que ficam em suspensão ou como metais dissolvidos provenientes de práticas 
agrícolas e atividades industriais (DAVIS et al.,1990). 
 
 A ruptura e desagregação dos sedimentos de fundo podem causar uma 
grande variedade de impactos ambientais. Os problemas aparecem principalmente 
quando os sedimentos estão contaminados por compostos químicos, resíduos 
domésticos, óleos e graxas. Os produtos tóxicos e contaminantes liberados pelos 
solos perturbados podem se dissolver ou entrar em suspensão e contaminar ou causar 
 
19 Fixação de moléculas de uma substância na superfície de outra substância. 
20 Processo em que se forma um sólido insolúvel em uma solução. 
21 Conjunto de substâncias complexas que possuem qualquer ligação entre si. 
22 Nesse caso, significa a transposição de moléculas contaminadas para a coluna de água. 
23 Propriedade de uma ou mais substâncias que formam solução com outras substâncias. 
24 È a dissociação de substâncias complexas que possuíam qualquer ligação entre si. 
 44
grande mortalidade de espécies estuarinas e marinhas de importância pesqueira direta 
e/ou indireta para a região onde está sendo realizada a dragagem. 
 
Conforme descrito por GÓES FILHO (2004), o destino do material 
dragado considerando o seu grau de contaminação, pode ser estruturado de acordo 
com as seguintes classes: 
 
• Classe 0 – Está baixo do valor alvo e pode ser disposto em terra ou em 
águas superficiais sem restrições. 
 
• Classe 1 – Excede o valor alvo, mas se encontra abaixo do valor limite, 
sendo permitida sua disposição, desde que a qualidade do solo não esteja 
significativamente deteriorada. 
 
• Classe 2 – Excede o valor limite, mas está abaixo do valor de referência 
podendo ser disposto em águas superficiais ou em terra, desde que sob 
cuidados determinados. 
 
• Classe 3 – Excede o valor de referência, mas fica abaixo do valor de 
intervenção, sendo necessária sua contenção sob condições controladas. 
 
• Classe 4 – Excede o valor de intervenção e deve ser mantido isolado em 
poços profundos ou em terra, a fim de minimizar sua influência sobre o 
ambiente. 
 
No Porto de Rotterdam, localizado na Holanda, atualmente o maior da 
Europa, são dragados, em média, cerca de 20 milhões de metros cúbicos anuais, para 
manutenção de seus canais de navegação. O Porto se situa na embocadura do Rio 
Reno, tendo ampla conexão com o mar aberto. O material contaminado dragado em 
Rotterdam, independente do local no porto onde seja dragado, quando contém altos 
níveis de metais pesados ou HPA – Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos, 
provocado por fontes locais (Materiais Classe 4), deverá ser disposto em áreas do 
próprio porto especialmente preparadas para esta finalidade. No caso de Rotterdam foi 
criada uma área denominada Papegaaiebek (Bico de Papagaio). 
 
 45
As Figuras III.3 e III.4 ilustram dois tipos de áreas confinadas utilizadas 
para depósito de materiais contaminados, os elevados custos de construção, de 
manutenção e de monitoramento tornam muito dispendiosos estes tipos de disposição, 
chegando ao custo de cinco vezes mais que uma dragagem convencional sem 
restrições, conforme já descrito no capítulo II, subitem II.2.4 – “Dragagens Ecológicas”. 
 
 
 
 
Figura III.3 – Ilustração da “Área Confinada na Superfície” para materiais contaminados, 
sem capeamento. Fonte: Sítio www.portofrotterdam.com.Área Confinada na Superfície 
 46
 
Figura III.4 – Ilustração da “Área Confinada Subaquática” para materiais contaminados, 
com capeamento. 
 
 
A atuação de uma operação de dragagem em leitos aquáticos 
normalmente possui características bem impactantes. Já existem estudos 
direcionados a operação em leitos contaminados com o projeto de equipamentos de 
dragagem especificamente desenhados com a finalidade de gerar pouca turbidez na 
coluna de água (OSPAR Commission, 2004). A utilização de Equipamentos Mistos de 
dragagem, a princípio, representava uma boa solução técnica para evitar maior 
dispersão dos contaminantes no meio aquático (OSPAR Commission, 2004). 
Atualmente, novos projetos de desagregadores para dragas hidráulicas e até dragas 
pneumáticas vêm se constituindo numa boa alternativa para esse tipo especial de 
dragagem, com melhores resultados. A maior dificuldade continua sendo encontrar um 
meio de reaproveitamento ou de depósito final desse material contaminado, com 
custos razoáveis, já que o tratamento ou o confinamento em áreas reservadas 
apresentam grandes dispêndios financeiros, além da necessidade de aprovação, 
desses projetos, pelos órgãos responsáveis na fiscalização do meio ambiente. 
Normalmente a dragagem de manutenção, muito empregada pelo processo por 
injeção de água, quando possível, está sendo tratada com critérios diferenciados, 
pelos órgãos ambientais, em relação à dragagem inicial ou de aprofundamento 
(OSPAR Commission, 2004), visto que a própria definição dessas metodologias 
determinou uma análise particularizada para cada caso. 
 
 Cobertura de areia 
(Capeamento)
Despejo de
areia limpa
 
 
Fundo aquático 
Material contaminado 
depositado no fundo 
aquático e confinado
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Draga 
 Autotransportadora
 Área Confinada Subaquática 
 47
Estudos realizados pela Delft Hydraulics (MC. NAIR, 1994), centro de 
estudos hidráulicos, em sua respectiva área de estudos de dragagem, definiu um 
período de duas semanas para analisar e registrar o comportamento da dragagem por 
injeção de água no Estuário Haringvliet. 
 
Este estuário, localizado na Holanda, compreende uma área de 
280.000 m2, com uma camada de 0 a 1,2 metros de argila e silte poluídos 
(contaminados por metais pesados e HPA’s , Classes III e IV, conforme classificação 
do meio ambiente pelas normas holandesas), a serem removidos em uma 
profundidade que variava entre 8 e 12 metros, em um canal de 30 metros de largura e 
com talude avante de 1:1000 e com uma depressão de 40 metros a uma distância de 
1000 metros do sítio de dragagem. O acompanhamento dessa campanha ficou sob a 
responsabilidade da Delft Dredging, sendo definido um plano de operação onde os 
efeitos na coluna de água e nas proximidades do fundo foram monitorados e 
registrados para posterior análise. 
 
Os principais dados coletados durante a campanha foram: a) os perfis 
de densidade na coluna líquida; b) percurso, velocidade e direção da corrente de 
densidade; c) turbidez, temperatura e salinidade na linha da água e próximo ao fundo; 
d) registros batimétricos com eco-sonda; e) amostras em toda coluna de água para 
inspeção visual e posterior análise química. 
 
Após isso, um programa de manipulação dos dados obtidos foi 
associado ao plano de dragagem, onde a cada dia, uma revisão das atividades era 
efetuada para instruir novas tarefas no recolhimento das informações. Baseado em 
suas experiências e expectativas foram utilizados os métodos mais apropriados para 
obter as melhores informações ao programa de estudos implantados diariamente. 
 
Uma das ferramentas determinantes para a preservação de uma 
operação de dragagem ecológica ou ambiental é a constante preocupação com a 
turbidez na coluna de água gerada pelo processo, pois a elevação dos sedimentos de 
fundo causa impacto ambiental além dos limites da área de dragagem, podendo 
causar adsorção de contaminantes pelas partículas de silte. 
 
 48
Essa parte da poluição poderá ser mobilizada por reação química para 
águas posteriores ou próximas ao sítio de dragagem. Isso implica registrar que, a 
partir da turbidez, a composição de poluentes e suas reações químicas em águas 
próximas também são importantes para se analisar, uma vez que o material de fundo 
é ressuspenso pelo processo de dragagem. 
 
Esses aspectos químicos deflagrados pelo processo de dragagem por 
injeção de água – WID foram investigados por um programa preliminar de 
monitoramento, que consiste em coletar amostras de água durante um dia em três 
localizações, isto é, no sítio de dragagem, em sua trajetória e no local de depósito dos 
sedimentos. Todas as amostras foram colhidas em vários níveis da coluna de água. 
 
O principal questionamento desse programa de monitoramento foi 
verificar se o comportamento dos componentes químicos, comparados ao 
comportamento das partículas de sedimentos durante a dragagem, apresenta alguma 
indicação da mobilização dos sedimentos contaminados na coluna de água além dos 
sítios operacionais. 
 
Um dos resultados finais desse trabalho indicou que o incremento da 
concentração de PAH – Poly Aromatic Hydrocarbons ou HPA – Hidrocarbonetos 
Policíclicos Aromáticos – em relação aos sedimentos suspensos, devido à mistura de 
partículas poluídas na água, foram determinados primeiramente pela suspensão do 
material concentrado e posteriormente devido a uma forte indicação de uma 
substancial ocorrência de dessorção para as partículas suspensas no fluido. 
 
Os valores obtidos, nas medições executadas nesse projeto, permitiram 
concluir que, a dispersão de poluentes durante uma operação de dragagem depende 
das partículas existentes na própria coluna de água, pois através da adsorção e 
dessorção dos sedimentos poluídos, mesmo com pouca turbidez, podem gerar uma 
intensa propagação desses poluentes em grande extensão do corpo hídrico, não 
somente pelo processo de dragagem hidrodinâmica como também em outros métodos 
de dragagem (Mc. NAIR, 1994). 
 
Particularizando a dedução desses procedimentos para o processo de 
dragagem por injeção de água, pode-se ainda afirmar que, a “Classe de Materiais 
 49
Contaminados” nos 3 e 4, citados no capítulo III – subitem III.4, na página 44, não são 
recomendadas à atuação de dragagens hidrodinâmicas, tendo em vista a possível 
contaminação de outros ambientes além do sítio operacional. Como o processo 
estudado na Holanda se baseou somente no aspecto qualitativo da propagação dos 
materiais contaminados, não se pode afirmar, com convicção, qual a quantidade de 
poluentes que estariam sendo transferidos para outros sítios, pois, nesse caso, 
haveria necessidade de se quantificar o quanto os processos de adsorção e 
dessorção, oriundos de substâncias nocivas, contaminariam outras áreas do estuário. 
 
Segundo o sítio eletrônico www.portodesantos.com.br, o projeto da 
primeira dragagem com controle ambiental do Brasil prevê a dragagem do canal de 
Piaçagüera em Cubatão, com 5100 metros de comprimento e profundidade mínima de 
12 metros, que atende os terminais marítimos da COSIPA e da FOSFERTIL. O 
princípio básico do Estudo de Impacto Ambiental / Relatório de Impacto do Meio 
Ambiente (EIA / RIMA) é pioneiro no Brasil por compatibilizar operações da dragagem 
ambientalmente adequadas com o “gerenciamento de passivos”25. 
 
O estudo final para a dragagem, desses passivos, incorpora os estudos 
realizados nos últimos cinco anos e também as sugestões obtidas durante as 
audiências públicas e as recomendações da Secretaria do Meio Ambiente e do 
IBAMA. Entre as vantagens da solução adotada estão: solução dentro da área de 
responsabilidade do empreendedor, licenciamento em etapas, diversas áreas de 
disposição dos sedimentos, isolamento e confinamento do material contaminado, 
utilização de áreas já impactadas (não gerando novos passivos),concilia a disposição 
com a recuperação ambiental e prevê soluções para futuras dragagens. 
 
Neste contexto, podemos finalizar que, na operação em áreas com 
materiais contaminados a utilização de dragas ecológicas e o depósito em diques 
fechados nos próprios sítios de dragagem, conforme já mencionado no capítulo III – 
subitem III.4, nas páginas 45 e 46, representam a solução mais aceita pelas 
comunidades ligadas a dragagem e a preservação ambiental, se constituindo na 
melhor opção tecnológica da atualidade, com recomendações, não somente, em 
vários países na Europa, como também nos EUA. 
 
25 Trata-se do monitoramento constante dos materiais contaminados devido à permanência em 
solos preparados para despejo, no próprio sítio operacional. 
http://www.portodesantos.com.br/
 50
III.5 – Equipamentos de Dragagem – WID 
 
 A configuração e o detalhamento dos equipamentos que realizam a 
dragagem por injeção de água são relativamente simples se comparados com a 
maioria das dragas convencionais (Relatório U.S. Army Engineer DRP-3-10, 1993), no 
entanto a versatilidade e a produtividade relativa26 dessas dragas as tornam 
equipamentos com um bom desempenho operacional, evidenciando, assim, um dos 
aspectos positivos do processo. A seguir, faremos um breve detalhamento: 
 
 
III.5.1 – Configuração e Seleção dos Equipamentos 
 
 A configuração básica do equipamento de dragagem se constitui, num 
flutuante com ou sem propulsão, pelo menos uma moto-bomba hidráulica com 
capacidade para gerar alta vazão a baixa pressão e um sistema de tubulação de 
dragagem contendo uma câmara de água na sua extremidade, onde estão instalados 
vários pulverizadores ou bicos de aspersão (KNOX et al.,1994). 
 
 Equipamentos mais sofisticados com maior manobrabilidade e mais 
produtivos contêm, além dos equipamentos singulares já descritos, instrumentação 
para monitoramento operacional, propulsão própria e sistemas de compensação de 
ondas que permitem a operação de dragagem até sob certas condições de ondas de 
marés meteorológicas, além de dois motores-bomba hidráulicos. 
 
 Para selecionar o equipamento mais adequado a uma operação de 
dragagem, particularmente pelo método WID, algumas características da draga 
deverão ser previamente observadas, possibilitando a utilização do mecanismo mais 
apropriado ao menor custo, para cada necessidade operacional, assim se destacam 
as seguintes propriedades: 
 
• Possuir capacidade de produção operacional para atender o período de obra 
previsto; 
 
 
26 Retrata o resultado da relação entre a potência total instalada e a produtividade operacional 
do equipamento de dragagem (kW/m3). 
 51
• Possuir capacidade para alcançar a profundidade estipulada no projeto de 
dragagem, inclusive considerando as condições de marés astronômicas; 
 
• Possuir dimensões e recursos mecânicos que permitam acessar e manobrar 
em todos os locais previstos para a obra de dragagem, como por exemplo, o 
calado da embarcação para acesso as áreas com pouca profundidade; 
 
• Possuir potência de propulsão suficiente para superar as correntes existentes 
no sítio operacional; 
 
• Possuir acessórios que permitam operar sob certas condições de intempéries, 
como por exemplo, radar, para auxílio na navegação e compensador de ondas 
para dragagem sob certas condições de ondas de marés meteorológicas; 
 
• Possuir alojamentos para abrigar a tripulação, principalmente quando a 
operação de dragagem for realizada em locais muito distantes das cidades ou 
de difícil acesso à draga; 
 
• Possuir instrumentos adequados ao monitoramento dos principais parâmetros 
de dragagem, como eco-sondas, para inspecionar as profundidades e GPS – 
Sistema de Posicionamento Eletrônico, para evitar dragagens fora do projeto. 
 
 
Além desses quesitos, um bom histórico operacional do equipamento 
pode ser considerado como um acréscimo de grande valor ao critério seletivo, 
principalmente quando se tratar de obras de dragagem similares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 52
A figura III.5 ilustra, com detalhes, o perfil de uma draga de pequeno 
porte que utiliza o método de dragagem por injeção de água. 
 
 
 
 
Figura III.5 – Ilustração do arranjo geral de uma draga de injeção de água, de pequeno 
porte, com propulsão própria. Fonte: Sítio eletrônico www.musing.nl. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Câmara de 
Injeção de Água 
 Câmara de 
 Injeção de Água 
Convés 
Principal 
Cabine de Comando 
 Guincho do Tubo de Injeção 
 Bomba Hidráulica 
 
Tubo de Injeção 
de Água 
Embarcação 
com 
Propulsão 
Profundidades 
de 
Dragagem 
Lança do 
Guincho 
 
 
 
 
Tubo de 
Sucção 
 53
III.5.2 – Detalhamento dos Equipamentos 
 
O detalhamento de um equipamento de dragagem, normalmente, é 
caracterizado por sua capacidade produtiva, estando diretamente relacionado ao seu 
tamanho físico e a potência instalada dos seus mecanismos. Neste caso, a descrição 
de um equipamento simples do processo WID se torna mais fácil à compreensão do 
sistema operacional. Assim, são ilustrados três tipos de diferentes capacidades: 
 
 
 
Figura III.6 – Ilustração e detalhamento de uma draga de injeção de água propelida. 
GERAL 
Nº. Construção: 2039 
Ano de construção: 1999 
Embarcação: Draga Injeção de Água 
 
DIMENSÕES 
Comprimento: 15,50 m. 
Boca: 6,06 m. 
Calado: 2,25 m. 
 
PERFOMANCE 
Tração: 7,6 ton (m) 
Velocidade: 8,5 nós 
 
SISTEMA DE PROPULSÃO 
Motores Principais: 2 x Caterpillar 
Potência Instalada: 448 kW a 1800rpm 
Redutoras: 2 x Twin Disc – 2,95:1 
Hélices: 2 x bronze – passo variável 
Diâmetro Hélices: 1000 mm 
EQUIPAMENTOS AUXILIARES 
Gerador: 51 kVA, 230/400V, 50 Hz 
Guincho do Convés: 15 t – 5 m/min. 
Ventilação das máquinas: 16000m3/h 
Sistema CO2 de combate a incêndio 
Bombas Hidráulicas: Sterling SIHI 
Guindaste de Convés: Effer 20000-2S 
Guincho de Reboque: 15 ton. 
 
EQUIPAMENTOS NÁUTICOS 
Radar: Furuno FR 8031D 
Ecossonda: MEL 90 
Rádio VHF: Shipmate RS 8300 
Navegador Navitex: SRH – NAV 5 
Agulha Magnética: Observator MK-16 
 
EQUIPAMENTOS DE INSPEÇÃO 
Duto de Sondagem 
Registrador Gráfico de Ecossonda 
Computador de bordo 
 54
 
 
 
 
 
 Nome Baldur Calado Flutuante 0.60 m 
 Tipo Draga de Injeção de Água Pesos Empurrador 4.50 tons 
 Ano de Construção 1990 Flutuante 1.50 tons 
 Dimensões Comprimento Draga 6.00 m Profundidade Max. Dragagem 6.50 m 
 Comprimento Total 8.15 m Largura de Dragagem 2.00 m 
 Boca Máxima 3.50 m Potência Total Instalada 75 kW 
 Calado Empurrador 1.10 m Bomba do Jato 800 m3/h com 3 aletas 
 
Figura III.7 – Ilustração de uma draga de injeção de água não propelida e de pequeno 
porte. Fonte: Sítio eletrônico www.vanoord.com. 
 
Draga de Injeção de Água 
“BALDUR” 
“Empurrador” 
 
 
 
 
“Flutuante” 
 Tubo de água 
Cabos de
Içamento
 
Bomba 
Hidráulica
 55
 
 
 
 
 
Figura III.8 – Ilustração e arranjo geral da draga de injeção de água propelida, de grande 
porte. Fonte: Sítio eletrônico www.vanoord.com. 
 
Draga de Injeção de Água 
“ANTAREJA” 
Tubo de Injeção de água 
Câmara de Água 
 
 
 
 Superestrutura 
 Mastro Principal
 
 
Sistema de 
Governo e de 
Propulsão
 
 
 
 
Tubos de 
Sucção 
BB e BE
 
 
Lancha de 
Sondagem 
 
 
 
 
Guindaste 
de Proa 
Guincho 
do Tubo de 
Injeção 
Convés Principal 
 Bicos de Aspersão
 56
 
 
 
Nome Antareja 
Tipo Draga de Injeção de Água 
Classificação Bureau Veritas I, " Hull, " Mach, 
 draga, navegação irrestrita 
Ano de Construção 1995 
Dimensões Comprimento total 47.17 m 
 Boca 11.20 m 
 Calado Máximo 4.00 m 
 Calado Internacional 2.84 m 
Prof. Máxima Dragagem30 m 
Largura de Dragagem 11 m 
Potência dos Propulsores 2 x 450 kW 
Propulsor Lateral 261 kW 
Potência Total Instalada 2,096 kW 
Bombas de Jato 2 x 350 kW 
 
Figura III.9 – Ilustração do quadro contendo as principais características da draga 
ANTAREJA. Fonte: Sítio eletrônico www.vanoord.com. 
 
III.5.3 – Relação das Principais Dragas de Injeção de Água 
 A seguir são relacionados os equipamentos WID que fazem parte do 
parque de dragas da empresa holandesa Van Oord, atual detentora da patente do 
processo WID, após sua união com a, também empresa holandesa, Ballast Ham. 
Equipamento 
Principais 
Dimensões (m) 
Potência Instalada 
(kW) 
Profundidade de 
Dragagem (m) 
Norham Camorim 38.87 x 10.00 x 3.50 2,137 26
Sagar Manthan 40.60 x 11.20 x 4.00 2,106 30
Antareja 40.60 x 11.20 x 4.00 2,096 30
Iguazú 23.15 x 10.00 x 4.20 2,078 27
Jetsed 28.50 x 13.80 x 2.20 1,621 25
Njörd 29.00 x 8.24 x 2.48 1,584 19
HAM 922 14.54 x 6.06 x 2.40 542 20
Baldur 8.15 x 3.50 x 0.60 75 7
 
Tabela III.2 – Relação dos equipamentos de dragagem por injeção de água da empresa 
holandesa Van Oord, em operação em vários países. Fonte: Sítio www.vanoord.com. 
 57
III.5.4 – Versatilidade Operacional dos Equipamentos 
 
A manobrabilidade das embarcações de dragagem por injeção de água, 
devido às suas reduzidas dimensões e grande versatilidade operacional, torna-as 
compatíveis para utilização em pequenos portos ou marinas. Adicionalmente a 
dragagem de manutenção generalizada, esse processo poderá remover sedimentos 
onde outros equipamentos são menos producentes, assim podemos destacar sua 
operacionalidade em diversas áreas que apresentam restrições operacionais (Sítio 
eletrônico da Van Oord – http://www.vanoord.com, 2005), conforme os seguintes 
detalhamentos: 
 
• Em taludes e caminhos sinuosos de canais de navegação; 
• Em paramentos de cais nos portos e anteparas de diques secos; 
• Embaixo de Cais, Piers e no costado de embarcações ou cascos 
soçobrados; 
• Em nivelamento de fundo de um corpo aquático, devido existência de 
tubulações ou seções de túneis; 
• Em incremento de profundidade localizada e restrita, para assentamento de 
cabos submarinos e linhas de dutos; 
• Em nivelamento de áreas dragadas para redução de baixios e com isto a 
minimização de custos, principalmente em leitos dragados por dragas 
autotransportadoras. 
 
 Outro fator de importância operacional é a possibilidade de 
manter a dragagem em acessos aquaviários com grande fluxo de embarcações, visto 
que a pluma de sedimentos, que se forma próxima ao leito do fluido, se desloca 
embaixo dos cascos dos navios sem prejudicar suas trajetórias ou manobras. Além 
disso, a dinâmica desse processo de dragagem, aliada à versatilidade operacional do 
equipamento, permite que um berço de cais possa ser efetivamente dragado durante o 
período que envolve a desatracação e atracação de embarcações no mesmo berço, 
sem haver necessidade de interrupção das manobras efetuadas pela praticagem27 
(Sítio eletrônico da Van Oord – www.vanoord.com, 2005). 
 
 
27 Organização responsável pela condução de embarcações, até a área portuária, em sistemas 
aquaviários com restrições de navegação. 
http://www.vanoord.com/
 58
III.6 – Dados Operacionais de Dragagem 
 
Para garantir que os sedimentos sejam removidos adequadamente com o 
sistema de dragagem por injeção de água precisamos considerar os seguintes fatores 
inerentes à execução do processo, identificados no sítio eletrônico da empresa Van 
Oord (www.vanoord.com, 2005): 
 
1) O diâmetro dos furos de jateamento, localizados na câmara de aspersão. 
2) A vazão da água que flui pelos jatos. 
3) A velocidade de avanço da câmara de aspersão. 
4) A distância da lança de injeção em relação ao fundo. 
 
Acompanhamentos em duas campanhas de campo realizadas 
nos Estados Unidos, no Rio Mississipi, comandadas pela U.S. Army Corps of 
Engineers juntamente com Gulf Coast Trailing Company of New Orleans (BORST et 
al., 1994), com a participação da empresa holandesa HAM Holland, registraram os 
seguintes parâmetros: 
 
Item Descrição dos Parâmetros de Dragagem Valores Registrados 
01 Dimensão da Partícula de Fundo 160 ~ 175 mícron
02 Talude da Área de Dragagem/Canal até boca da barra 1:100 ~ 1:350/1:1000
03 Produção da Draga 995 ~ 1225 m3/h
04 Deslocamento da Pluma de Sedimentos ~ 250 m
05 Proximidade do Fundo da Corrente de Densidade 0,5 ~ 1,0 m
06 Trajetória Percorrida pela Pluma de Sedimentos – Max ~ 250 m
07 Número de Injetores na Câmara de Aspersão 42
08 Diâmetro dos Injetores da Câmara de Aspersão 60 ~ 75 mm
09 Largura da Câmara de Aspersão x Diâmetro tubulação 13,8 m x 800 mm
10 Vazão Máxima das Bombas Hidráulicas 12000 m3/h
11 Velocidade da Draga Durante Operação de Dragagem 0,5 ~ 2,0 m/s
12 Distância dos Injetores em Relação ao Fundo 0 ~ 0,5 m
13 Velocidade da Corrente de Densidade 0,3 ~ 0,5 m/s
14 Material em Suspensão na Coluna de Água 15, 20 / 100, 150mg/l
15 Material Suspensão durante Atividade de Dragagem 50 ~ 100 g/l
16 Densidade Média da Pluma de Sedimentos 1020 ~ 1100 kg/m3
 
Tabela III.3 – Registros dos principais parâmetros obtidos durante a operação de 
dragagem por injeção de água no Rio Mississipi – EUA. Fontes: Dredging’ 94, 1994 e 
sítio eletrônico www.vanoord.com. 
 
 
 
 59
 III.7 – Parâmetros Operacionais de Dragagem 
 
 Os principais parâmetros de uma operação de dragagem estão 
relacionados com a taxa de produção do equipamento, espessura, largura e 
comprimento de corte. Uma análise de cada um destes itens torna-se necessária para 
compreensão dos parâmetros operacionais no processo WID. 
 
 1 – A taxa de produção de um equipamento é o resultado de seu 
desempenho operacional. As dragas de injeção de água, de alta capacidade, 
registram uma produção aproximada de 1110 m3/h (KNOX, 1994). Como exemplo 
pode-se considerar a draga Iguazú, atualmente dragando o Porto de Itajaí, cuja 
potência total instalada é 2078 kW, conforme dados da Tabela III.2 deste texto. Neste 
caso o valor da relação é de 1,87kW/m3. Equipamentos com menor capacidade como 
a draga Ham 922 com 542 kW (Tabela III.2) apresentam uma melhor relação potência 
total instalada por produção, porém este equipamento possui limites operacionais por 
não possuir alojamentos para a tripulação ou facilidades para um trabalho ininterrupto, 
necessitando, ainda, que o local de operação seja abrigado de intempéries e com fácil 
acesso à draga para manutenções e permuta da tripulação. 
 
 2 – A espessura, largura e comprimento do corte de dragagem são 
fatores que dependem do volume de material e a dimensão da área de dragagem, 
dentro dos limites do sítio operacional. A princípio, uma espessura e largura de corte 
não muito extensas e um bom comprimento de ação, representam boas características 
da área de dragagem para propiciar um bom desempenho operacional. Quanto à 
atuação dos equipamentos de dragagem, alguns aspectos adicionais são importantes 
para fluidificar os sedimentos de fundo e induzir a formação da corrente de densidade, 
os quais a seguir são transcritos (Sítio eletrônico da Van Oord, 2005; BORST et al., 
1994): 
 
• Diâmetro dos bicos de aspersão: 60 a 75 mm e 80 a 90mm. 
• Vazão da água que flui dos jatos: depende da capacidade das bombas 
hidráulicas da draga (até 2 x 6000m3/h), para a draga Iguazú até 2 x 5500m3/h. 
• Velocidade de avanço da câmara de aspersão: aproximadamente 2 m/s. 
• Distância da lança de injeção em relação ao fundo: 0,5 a 1,0m. 
 
 60
 3 – O deslocamento da corrente de densidade pode ser analisado 
através da similaridade com as condições de escoamentos naturais. Assim, a 
utilização dos números adimensionais como: Froude densimétrico, Richardson e 
Reynolds (ALEXANDER e MULDER, 2002), utilizando, por exemplo, valores obtidos 
em campanhas de medição desenvolvidas no rio Mississipi (BORSTet al., 1994), 
podem se obter valores para desenvolver os resultados destes parâmetros. 
 
 
 
 III.8 – Diagrama em Blocos do Método Por Injeção de Água 
 
 Para melhor ilustrar as características básicas de uma operação de 
dragagem por injeção de água foi montado um diagrama em blocos, ilustrado na 
Figura III.10, agrupando as suas principais atividades com os seus acessórios 
operacionais, os quais, juntos, determinam a viabilidade desta metodologia. 
 
 Dessa forma, iniciando a configuração do diagrama, foram 
considerados três itens de grande importância, que são responsáveis pela efetivação 
deste método: 1) o “Sistema Operacional” que envolve os equipamentos e a 
tripulação, para propiciar a remoção do material dragado, assim como a manutenção 
da trajetória dos sedimentos; 2) a “Corrente de Densidade” responsável pelas 
características hidrodinâmicas, introduzidas artificialmente e influenciada pelas 
correntes naturais, para propiciar o deslocamento do material dragado e 3) o “Material 
do Leito” que representa o conhecimento dos sedimentos de fundo juntamente com a 
topografia do leito aquático, para determinar a distância que a pluma de sedimentos 
poderá ser deslocada, a partir do sítio de dragagem até o seu depósito planejado. 
 
 Estes três blocos iniciais são condições imprescindíveis para a 
metodologia WID tornar-se operacional, a ausência de qualquer uma das três citadas 
atividades inviabiliza este processo de dragagem. Os blocos de atividades e 
características subseqüentes podem ser alterados a partir do momento em que a área 
de dragagem ofereça boas condições operacionais, tornando-se desnecessário, por 
exemplo: a) o monitoramento da descarga de águas continentais, quando não interferir 
com o processo, b) a utilização de equipamentos como compensadores de ondas, 
tendo em vista a pouca interferência de ventos e intempéries, c) operação em áreas 
muito pequenas que não justifiquem o emprego do GPS; assim como outras 
 61
características que poderiam propiciar uma diminuição no diagrama montado. 
Contudo, o conjunto de blocos contempla o processo WID da maneira mais completa 
possível, visando mostrar que apesar de ser um método de dragagem versátil e 
moderno, as variedades e as interdependências de suas atividades podem se tornar 
bastantes abrangentes, principalmente em regiões que se encontram influenciadas por 
processos hidrodinâmicos naturais ou artificiais, além de uma significativa variação na 
concentração dos sedimentos de fundo, o que, quase sempre, ocorre em regiões 
costeiras. 
 
 62
 
DRAGAGEM POR INJEÇÃO DE ÁGUA 
“WID” 
 
Sistema 
Operacional 
 
Corrente de 
Densidade 
 
Material 
do Leito 
 
Força 
Gravitacional 
 
Correntes do 
Naturais 
 
Diferença de 
Densidade 
 
Embarcação 
Hidrodinâmica 
 
Equipamentos 
de Dragagem 
Instrumentos de 
Monitoramento 
Posicionamento
 
Presença de 
Contaminantes 
 
Características 
das Partículas 
 
Coesão dos 
Sedimentos 
Sem 
Propulsão 
Com 
Propulsão 
Propulsão 
Auxiliar 
 
Propulsores 
Propulsor 
Lateral 
Sistema 
Governo 
Conjunto 
Moto-Bomba 
Tubo de 
Dragagem 
 
Câmara com 
Pulverizadores 
Guinchos do 
Tubo Injeção 
Compensador 
de Ondas 
 
Radares 
 
GPS 
 
Eco-Sonda 
Folha de Bordo 
Eletrônica 
Descarga 
Continental 
Maré 
Astronômica 
Ventos 
Superfície 
Ondas Marés 
Meteorológicas 
 
Adsorção 
 
Dessorção 
 
Tamanho 
 
Forma 
Peso 
Específico
Velocidade 
Queda - Ws
Tensão de 
Cisalhamento
 
Dureza 
 
Plasticidade 
 
Topografia 
de Fundo 
 
Manutenção 
da Trajetória 
Tripulação 
Treinada 
Tripulação 
Treinada 
 
 
 
Figura III.10 – Ilustração mostrando o diagrama em blocos cujo detalhamento considera as características básicas da operação de dragagem 
por injeção de água – WID. 
 63
IV – ANÁLISE COMPARATIVA DOS PRINCIPAIS MÉTODOS DE DRAGAGEM 
 
 Além da variedade de técnicas utilizadas para remoção do material a 
ser dragado, uma das principais diferenças entre os métodos de dragagem 
convencionais e os hidrodinâmicos, consiste na maneira como o transporte do material 
removido é conduzido até o local de sua deposição final. Esta singularidade pode 
determinar alterações significativas na produção nominal de cada tipo de metodologia. 
Outros fatores como, o tipo de material a ser dragado, a distância da área de 
dragagem ao despejo e a distribuição dos sedimentos no sítio de dragagem, dispersos 
ou aglutinados, juntamente com a capacidade nominal de cada tipo de equipamento, 
também são determinantes na produtividade de uma operação de dragagem. 
 
Para quantificar a produção dos equipamentos de dragagem é 
necessário considerar certas propriedades operacionais, assim como as 
características de cada tipo de equipamento. Literaturas específicas como a de BRAY 
(1979), “Dredging, a Handbook for Engineers”, ajudam na análise operacional de 
alguns tipos de dragas de diferentes processos, tornando possível a simulação da 
produção em dragagens de manutenção, com materiais de fácil remoção. Após os 
resultados, pode-se comparar a produção de cada processo de dragagem, já 
devidamente identificados no capítulo II: Dragagem Mecânica, Dragagem Hidráulica e 
Dragagem Hidrodinâmica, que aqui serão representadas por: Dragas de Alcatruzes, 
Dragas de Sucção e Recalque, Dragas Autotransportadoras e Dragas de Injeção de 
Água, respectivamente. 
 
IV.1 – Dragas de Alcatruzes: Os parâmetros para determinação da 
taxa de produção deste tipo de draga (figura II.3) são bastante complexos, pois 
envolvem diversos equipamentos auxiliares que influenciam na produção efetiva de 
dragagem, como a seguir é demonstrado através de valores adotados para uma draga 
de alcatruzes, de médio porte, com caçamba de 800 litros e 4 batelões 
autopropulsados com capacidade na cisterna de 800m3, o que permite fechar o “ciclo 
de dragagem”28, para esta condição simulada. Neste cálculo foi considerada a argila 
mole como principal material de dragagem. 
 
 
28 Determina a quantidade de batelões necessários para manter a continuidade operacional da 
draga de alcatruzes, enquanto os outros batelões carregados completam o tempo de viagem 
de ida e volta ao despejo, seqüencialmente. 
 64
1.1 – Produção de Dragagem (Pd): 
Pd = Cc . Rr . Cec 
Onde: 
Cc – Capacidade da caçamba = 800 litros 
Rr – Rotação do rosário = 20 caç/min 
Cec – Coeficiente de enchimento da caçamba = 75% 
Pd = 800 x 20 x 0,75 Pd = 720m3/h 
 
1.2 – Cálculo do Volume da cisterna do Batelão (Vb): 
Vb = Cb . Ce 
Onde: 
Cb – Capacidade de carga do batelão = 800m3 
Ce – Coeficiente de enchimento = 90% 
Vb = 800 x 0,90 Vb = 720m3 
 
1.3 – Tempo de Carga no Batelão (Tc): 
Tc = Vb : Pd 
Tc = 720 : 720 Tc = 1h 
 
1.4 – Ciclo Operacional (Co): 
 Co = Tc + Tv + Ta 
 Onde: 
 Tc – Tempo de carga no batelão = 1,0h 
Ta – Tempo de atracação = 0,2h 
 Td – Tempo de desatracação = 0,1h 
 Co = 1,0 + 0,2 + 0,1 C = 1,3h 
 
 1.5 – Cálculo do Volume da Cisterna, “in situ” (Vc): 
Vc = V. Ce. Es 
Onde: 
V – Volume total da cisterna = 800m3 
Ce – Coeficiente de enchimento = 90% 
Es – Empolamento sugerido = 70% 
Vc = 800 x 0,90 x 0,70 Vc ≅ 504m3 
 
 65
 1.6 – Cálculo das Horas de Operação (Hop) 
 Hop = Ht . Cop 
 Onde: 
 H – Regime de trabalho (24h/dia x 26 dias) = 624h/mês 
 Cop – Coeficiente operacional = 70% 
 Hop = 624 x 0,70 Hop ≅ 437h/mês 
 
 1.7 – Cálculo do Número de Ciclos Mensais (Nc) 
 Nc = Hop : Co 
 Nc = 437 : 1,3 Nc ≅ 336 ciclos/mês
 
 
 1.8 – Cálculo Teórico do Volume Mensal “In Situ” (Vm) 
 Vm = Vc . Nc 
 Vm = 504 x 336 Vm ≅ 169.300m3 
 
 1.9 – Determinação da Taxa Média de Produção (Tp) 
 Tp = Vm : Hop 
 Tp = 169.300 : 437 Tp ≅ 387m3.h-1 
 
 1.10 – Outros Dados 
• Potência total instalada: 6.200kW. 
• Relação Potência-h/Produção:6.200kWh : 387m3.h-1 = 16,02kW/m3 
 
 
Diante dos valores atribuídos para determinação da produção de uma 
dragagem com draga de alcatruzes, algumas observações devem ser evidenciadas: 
 
 A – Para o coeficiente médio de enchimento de caçambas foi 
considerado o percentual de 75%, devido: 1) tipo de material dragado, no caso argila 
mole, que não apresenta forma consistente; 2) inconsistência na distribuição do 
material no fundo, gerando menor eficiência operacional, em função da espessura de 
corte variável e 3) perda total do enchimento da caçamba, ao final do corte. 
 
 66
 B – O coeficiente operacional de dragagem, atribuído em 70%, 
considera paralisações devido: 1) remanejamentos dos ferros de dragagem, para 
avanço no corte; 2) remoção de escombros das caçambas; 3) pequenos reparos no 
rosário29 e 4) tráfego de navios na área de dragagem. 
 
 C – Para o coeficiente de empolamento de material dragado foi 
considerada uma perda de 30% em relação ao volume “in situ”, devido à absorção de 
água pela argila mole e a nova compactação deste material na cisterna do batelão, 
quando removida do leito pelo processo mecanizado. 
 
 D – O valor de 90% para o enchimento volumétrico da cisterna do 
batelão significa o percentual de carga sólida transportado pelo mesmo após o seu 
carregamento por uma draga de alcatruzes, dragando argila mole. O percentual 
restante, 10%, registra o valor médio de água na cisterna do batelão. 
 
 E – O período despendido na atracação e desatracação dos batelões 
na draga, foram atribuídos valores para uma ótima sincronização operacional, isto 
representa seis minutos para desatracação e doze minutos para atracação, de 
maneira seqüencial, não havendo interferências entre as duas ações. 
 
 F – Para fixar o período de operação mensal em 26 dias, foram 
considerados quatro dias para outras atividades: 1) manutenções semanais dos 
equipamentos de dragagem; 2) abastecimentos de água e óleo e 3) Folga semanal da 
tripulação. 
 
 G – Na determinação da potência total instalada dos equipamentos 
foram consideradas as informações descritas no sítio da Van Oord e IHC Holland. No 
valor total estão incluídos: 1 ) Uma Draga de Alcatruzes: 1500kW; 2) Quatro Batelões 
Autopropulsados: 4 x 1000kW; 3) Um Rebocador: 600kW; 4) Uma Cábrea30 com 
capacidade de 15 toneladas: 100kW. 
 
 
 
 
29 Conjunto de caçambas da draga de alcatruzes que se constituem na ferramenta de corte do 
material dragado. 
30 Guindaste flutuante, neste caso, sem propulsão. 
 67
 IV.2 – Dragas Autotransportadoras: Este tipo de draga hidráulica 
(Figura II.6) foi projetada para navegar até o local de despejo a fim de liberar o 
material dragado depositado em sua cisterna. Para calcularmos a produção deste 
equipamento serão consideradas as seguintes características operacionais da draga 
Macapá, de médio porte, de propriedade da empresa de dragagem Dragaport Ltda., 
conforme dados verificados em seu sítio eletrônico (www.dragaport.com.br, 2006). 
Para este cálculo foi considerada a areia média como principal material de dragagem: 
 
 2.1 – Ciclo Operacional (Co): 
 Co = Tc + Tv + Ta 
Onde: 
Tc – Tempo de carga na cisterna = 1,0h 
 Tv – Tempo (ida/volta) à área de despejo = 2,8h 
 Ta – Tempo de descarga = 0,2h 
 Co = 1,0 + 2,8 + 0,2 Co = 4,0h 
 
 2.2 – Cálculo do Volume da Cisterna, “in situ” (Vc): 
 Vc = Vt. Ce. Es 
 Onde: 
Vt – Volume total da cisterna = 5.600m3 
 Ce – Coeficiente de enchimento = 80% 
 Es – Empolamento sugerido = 85% 
 Vc = 5.600 x 0,80 x 0,85 Vc ≅ 3.800m3 
 
 2.3 – Cálculo das Horas de Operação (Hop) 
 Hop = Ht . Co 
 Onde: 
 Ht – Regime de trabalho (24h/dia x 26 dias) = 624h/mês 
 Co – Coeficiente operacional = 90% 
 Hop = 624 x 0,90 Hop ≅ 562h/mês 
 
 2.4 – Cálculo do Número de Ciclos Mensais (Nc) 
 Nc = Hop : Co 
Nc = 562 : 4 Nc ≅ 140 ciclos/mês
 
http://www.dragaport.com.br/
 68
 2.5 – Cálculo Teórico do Volume Mensal “In Situ” (Vm) 
Vm = Vc . Nc 
 Vm = 3.800 x 140 Vm ≅ 532.000m3 
 
 2.6 – Determinação da Taxa de Média de Produção (Tp) 
 Tp = Vm : Hop 
 Tp = 532.000 : 562 Tp ≅ 947m3.h-1 
 
 2.7 – Outros Dados 
• Potência total instalada: 11.500kW (www.dragaport.com.br, 2006). 
• Relação Potência-h/Produção:11.500kWh : 947m3.h-1 = 12,14kW/m3 
 
Diante dos valores atribuídos para determinação da produção de uma 
dragagem com draga autotransportadora, algumas observações devem ser 
consideradas: 
 
A – Através de revistas técnicas como World Dredging, publicadas na 
Europa, podem ser obtidos alguns valores para obtenção dos seguintes coeficientes: 
1) Rendimento volumétrico da cisterna: 80%; 2) Taxa média de empolamento para 
areia: 85%; 3) Rendimento operacional para dragas autotransportadoras: 90%. 
 
B – O ciclo de dragagem corresponde ao somatório dos seguintes 
tempos: tempo de bombeamento ou carregamento, tempo de descarga do material 
dragado e tempo de ida e volta até a área de despejo. Estes itens variam de acordo 
com as características de cada obra de dragagem. Neste caso foi definido o tempo de 
2,8h, por se tratar de uma média na dragagem dos principais portos brasileiros. 
 
C – O rendimento operacional da draga representa um valor que 
determina uma redução operacional devido, ao tráfego de navios, manobras da draga 
e descontinuidade dos sedimentos na área de dragagem, afetando o desempenho do 
equipamento. 
 
D – A capacidade da cisterna de 5600 m3 foi escolhida por se tratar de 
uma draga autotransportadora de médio porte muito utilizada, na atualidade, em 
diversas partes do Mundo, principalmente no Brasil. 
http://www.dragaport.com.br/
 69
IV.3 – Dragas de Sucção e Recalque: São equipamentos que utilizam 
o processo hidráulico de dragagem através de bombas hidráulicas que succionam e 
recalcam o material dragado até o seu depósito final. Esse material é constituído por 
uma mistura de água com sedimentos fragmentados por ação mecânica de 
componentes denominados de desagregadores que são constituídos por lâminas 
serrilhadas para melhorar a eficiência da dragagem. A partir do sítio eletrônico 
www.ihcholland.com foi selecionada a draga (SR)31 IHC Beaver 3800 NG para, 
através de suas características de dragagem, processar os cálculos operacionais 
necessários na simulação da produção deste tipo de equipamento. 
 
3.1 – Cálculo das Horas de Operação (Hop) 
 Hop = Ht . Co 
Onde: 
 Ht – Regime de trabalho (24h/dia x 26 dias) = 624h/mês 
 Co – Coeficiente operacional = 80% 
 Hop = 624 x 0,90 Hop ≅ 500h/mês 
 
3.2 – Cálculo Teórico do Volume Mensal “In Situ” (Vm) 
 Vm = Qb . Nm . Hop 
Onde: 
 Qb – Vazão da bomba de dragagem = 1000m3/h 
Nm – Quantidade de sólidos na mistura = 20% 
 Vm = 1.000 x 0,25 x 500 Vm ≅ 125.000m3/h 
 
 3.3 – Determinação da Taxa Média de Produção (Tp) 
 Tp = Vm : Hop 
 Tp = 125.000 : 500 Tp ≅ 250m3.h-1 
 
3.4 – Outros Dados 
• Potência total instalada: 2.557kW (www.ihcholland.com, 2006). 
• Relação Potência-h/Produção:2.557kWh : 250m3.h-1 = 10,23kW/m3 
 
 
31 SR significa a abreviatura para uma draga de sucção e recalque. 
http://www.ihcholland.com/
 70
Nos valores atribuídos para determinação da produção de uma 
dragagem com draga de sucção e recalque, algumas observações devem ser 
registradas: 
 
A – Através de revistas técnicas como World Dredging e Terra e Acqua, 
publicadas na Europa, pode ser obtido o valor do coeficiente de rendimento 
operacional para dragas de sucção e recalque que, neste caso, foi de 80%. 
 
B – O coeficiente de rendimento operacional da draga representa um 
valor, em percentual, que determina uma redução operacional tendo em vista: tráfego 
de navios, manobras da draga, alémda manutenção e acréscimo da linha de recalque 
devido o avanço do equipamento no sítio de dragagem. 
 
C – As principais características da draga escolhida, obtidas através do 
sítio eletrônico da IHC Holland (www.ihcholland.com), são as seguintes: 
 
Material de dragagem: Areia média com D50 = 0,235mm. 
Concentração de sólidos na mistura: 25% 
Distância de recalque: 2.000m. 
Profundidade de dragagem: 16,00m 
Bomba Hidráulica: Submersa com 1650kW de potência. 
Vazão da Bomba Hidráulica: 1.000m3/h. (2.000m / 25% de sólidos). 
Potência Total Instalada: 2557kW. 
 
D – Os valores referentes a bomba de dragagem, com relação a 
distância de recalque, concentração de sólidos em suspensão e vazão da mistura 
foram obtidos através da curva característica da bomba hidráulica utilizada na draga 
selecionada e fornecida pelo fabricante IHC Holland, através do sítio eletrônico 
www.ihcholland.com. 
 
E – A draga (SR) selecionada utiliza a bomba de dragagem submersa, 
montada na lança de dragagem, o que possibilita dragagens em boas profundidades 
como ainda o recalque do material dragado para distâncias superiores as dragas que 
possuem bombas hidráulicas emersas, montadas no interior da embarcação. 
http://www.ihcholland.com/
http://www.ihcholland.com/
 71
 IV.4 – Dragas de Injeção de Água: O processo de dragagem por 
injeção de água (Figura III.1) se utiliza de processos hidrodinâmicos para carrear o 
material dragado, através da corrente de densidade, até a área de despejo. Para 
determinação da taxa de produção deste tipo de draga foi utilizado o valor do item 3 da 
tabela III.3. Foram consideradas as características da draga Iguazú, atualmente 
dragando no Porto de Itajaí, citadas na tabela III.2, para respaldar as relações de 
potência com a taxa de produção desta metodologia. 
 
Para utilização do critério de dragagem durante o período de vazante 
de maré (ebb-WID), houve redução das horas operacionais para 42% do total, devido 
ao fato da assimetria entre as marés de vazante e enchente. Este método encontra-se 
descrito no capítulo II, subitem II.4.2 – Detalhes da Dragagem no Porto de Itajaí. 
 
• Capacidade de Bombeamento: 2 x 5.500m3/h. 
• Potência total instalada: 2.078kW. 
• Taxa de Produção: 995 a 1.225m3/h (Fonte:Tabela III.2). 
• Taxa média de produção: 1.110m3/h. 
• Relação Potência-h/Produção: 2.078kWh : 1.110m3.h-1 = 1,87kW/m3 
• Taxa média de produção mensal (WID – 26 dias): 692.640m3. 
• Coeficiente devido assimetria das marés (ebb-WID): 42%. 
• Taxa média de produção diária (ebb-WID – 10:00h): 11.100m3 
• Taxa média de produção mensal (ebb-WID – 26 dias): 288.600m3. 
• Taxa média de produção (ebb-WID): 463m3/h. 
• Relação Potência-h/Produção: 2.078kWh : 463m3.h-1 = 4,49kW/m3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 72
IV.5 – Tabela Comparativa dos Métodos. 
 
Avaliando os resultados apresentados na tabela IV.1 é possível 
verificar que as diferenças entre os métodos de dragagem hidrodinâmicos e os 
convencionais, representados pelos processos mecânicos e hidráulicos, são bem 
relevantes quando se calcula a relação da potência total instalada com a taxa efetiva 
de dragagem. O princípio de transporte de sedimentos através da coluna de água, 
utilizado no método WID, resulta na utilização de uma draga com equipamentos de 
dragagem com menor potência instalada, porém, com uma significativa taxa de 
produção. Nos quatro casos analisados a dragagem por injeção de água foi a que 
apresentou melhor desempenho mediante as circunstâncias sugeridas para cada 
situação. Pode-se ressaltar ainda que as horas de operação no mês (HOM) do 
processo WID são superiores aos demais tipos de dragagem, pois a disponibilidade 
operacional do equipamento é praticamente cem por cento, devido à minimização das 
horas de paralisações operacionais, resultando na maximização das horas efetivas de 
dragagem. Porém, no processo ebb-WID, as vantagens citadas são diminuídas devido 
à redução das horas efetivas de dragagem, pois a operação da draga se restringe ao 
período de maré de vazante, como foi tratado no capítulo II, subitem II.4.2, deste texto. 
 
Com relação aos métodos convencionais, representados pelas 
dragas de alcatruzes, autotransportadoras e de sucção e recalque, vale ser registrado 
que para as duas primeiras foi considerada uma área de despejo no mar a uma 
distância aproximada de 12 milhas náuticas a partir do ponto médio da área de 
dragagem. Já para a draga de sucção e recalque foi considerado um despejo próximo 
à área de dragagem com uma distância de dois mil metros lineares. Caso a distância 
de recalque fosse maior, haveria necessidade de adicionar equipamentos 
complementares como bombas de dragagem flutuantes (Boosters)32 em série na linha 
de recalque, com a finalidade de aumentar a distância de lançamento do material 
dragado. Nesta situação, dependendo da distância, o valor encontrado para a relação 
potência/volume dragado poderia ter acréscimos bem significativos, podendo, sob 
certas condições operacionais, tornar este tipo de processo de dragagem inviável. 
 
 
 
32 Equipamentos flutuantes, normalmente não propelidos, que possuem um motor bomba e um 
grupo gerador. 
 
 
 
Tabela IV.1 – Comparação das taxas de produção dos processos de dragagem convencionais, representados pelas dragas de alcatruzes, 
autotransportadoras e de sucção e recalque, e com os processos hidrodinâmicos, representados pelas dragas de injeção de água. 
 
33 Foram consideradas condições especiais de despejo do material dragado para a draga de sucção e recalque, isto é com lançamento dos 
sedimentos até uma distância de 2.000 metros, enquanto para as dragas de alcatruzes e autotransportadoras a distância do despejo simulado, em 
relação ao ponto médio do sítio de dragagem, foi de 12 milhas náuticas. 
Tipos de Draga Alcatruzes Autotransportadora Sucção e Recalque33 Injeção de Água 
Tipo de Processo Mecânico Hidráulico Hidráulico Hidrodinâmico 
Capacidade Nominal 800 litros 5.000m3 650 mm 11.000m3/h 
Referência Capacidade Caçamba Cisterna Tubulação de Recalque Bombas Hidráulicas 
Despejo do Material Quatro Batelões Própria Draga Linha de Recalque Corrente Densidade 
Potência Total Instalada 6.200kW 11.000kW 2.557kW 2.078kW 
Taxa Média Produção 387m3.h-1 947m3.h-1 250m3/h 1.110m3.h-1 
Horas Operação no Mês 437h/mês 562h/mês 500h/mês 624h/mês 
Relação: Potência-h/TMP 16,02kW/m3 12,14kW/m3 10,23kW/m3 1,87kW/m3 
TMP – “ebb-WID” x-x-x-x-x-x-x-x x-x-x-x-x-x-x-x x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x 463m3.h-1 
HOM – “ebb-WID” x-x-x-x-x-x-x-x x-x-x-x-x-x-x-x x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x 260h/mês 
Rel: Pot-h/TMP–“ebb-WID” x-x-x-x-x-x-x-x x-x-x-x-x-x-x-x x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x 4,49kW/m3 
73
 74
V – ANÁLISE DO PROCESSO HIDRODINÂMICO NA METODOLOGIA WID 
 
 
 No processo de dragagem por injeção de água os forçantes hidrodinâmicos, 
tanto de origens naturais quanto artificiais, presentes no corpo hídrico, representam 
importantes propriedades para viabilizar o transporte do material dragado. 
Resumidamente, existem dois tipos principais de forçantes hidrodinâmicos a serem 
considerados, os quais são: a corrente de densidade e as correntes naturais, que se 
encontram descritas no contexto a seguir: 
 
 
V.1 – Corrente de Densidade 
 
 A corrente de densidade é, também, reconhecida por alguns autores 
como corrente de turbidez. Estes escoamentos são conduzidos pelas diferenças nas 
pressões hidrostáticas que são causadas pela diferença de densidade entre a camada 
fluidificada no fundo34 e o fluido ambiente, podendo ocorrer por causas naturais ou 
artificiais (SIMPSON, 1997). As correntes de densidade são muito encontradas em 
aplicações geofísicas, porém seu estudo é também relevante em cenários de 
engenharia. 
 
A corrente de densidade poderá ser simulada pelas equações de águasrasas, com especial cuidado em se desprezar o início da formação da corrente, cujo 
comportamento representa uma descontinuidade. Nessa região, onde a mistura é 
intensa e a direção é desorientada, se inicia o deslocamento e possui relativo 
incremento de volume em relação ao escoamento que segue posteriormente. As 
correntes de densidade são capazes de transportar sedimentos por longas distâncias 
horizontais, como exemplo cita-se: a corrente de densidade ou de turbidez, no fundo 
dos oceanos, que podem carrear sedimentos por milhares de quilômetros; além disso, 
podem ocorrer em várias escalas na natureza, como: frentes oceânicas, avalanches, 
fluxos pirogênicos e de lavas vulcânicas (Wikipedia Encyclopedia, 1998). 
 
NARDIN et al. (1979) descrevem a corrente de densidade como 
mecanismos de transporte de sedimentos freqüentes em ambientes hídricos, sendo 
 
34 Camada constituída por um fluido que possui maior massa específica que o fluido ambiente. 
 75
que algumas, dessas correntes, geram substanciais espessuras e extensos depósitos 
de sedimentos (HUGHES-CLARKE et al., 1990; MASSON, 1994; SYVITSKI AND 
SCHAFER, 1996). 
 
A formação da corrente de densidade ocorre para um número de 
Froude densimétrico próximo à unidade, com valores observados entre 0,7 e 1,4. O 
número de Froude densimétrico representa a taxa entre a força gravitacional e a força 
inercial (Wikipedia Encyclopedia, 1998). 
 
 
1 cos
r
o
b
o
VF
g hρ ρ α
ρ
=
⎛ ⎞−
⎜ ⎟
⎝ ⎠
 
 
 
Onde g é a aceleração gravitacional (9,81 m.s-1), ρ1 é a densidade da 
camada se deslocando como corrente de densidade, ρo a densidade do fluido 
ambiente, hb representa a altura da camada, α representa o ângulo do talude de fundo 
e V corresponde a velocidade média de avanço da corrente de densidade. 
 
Algumas características da corrente de densidade podem ser 
identificadas como condições básicas para o seu surgimento e deslocamento 
(GARCIA, 1993): 
 
 1 – A condição inicial para o surgimento da corrente de densidade é a 
existência de, pelo menos, dois fluidos com diferentes densidades ou massas 
específicas, em um mesmo ambiente, ou seja: ρ0 < ρ1. 
 
2 – A relação entre a espessura da corrente de densidade e a altura da coluna 
de água, normalmente é bem diferenciada, isto é h << H. 
 
 3 – Uma outra característica da corrente de densidade permite relacionar sua 
espessura com a distância percorrida, expressada por h << L. 
 
 76
 4 – A inclinação do talude de fundo deverá ser bem pequena, isto é S << 1, 
para possibilitar uma corrente de densidade mais estável e com propagação horizontal 
junto ao fundo. Uma abrupta mudança no ângulo do talude irá resultar na formação do 
ressalto hidráulico que acarretará a deposição dos sedimentos que compõe a corrente 
(MENARD, 1964). 
 
 
 
 
 
 Condições Básicas Resultado Desejado 
 
 
 
 
 
 
1) ρ0 < ρ1 
2) h(x) << H(x) 
3) h(x) << L(x) 
4) S << 1 
 
 
 
Figura V.1 – Ilustração do diagrama esquemático mostrando a formação da corrente de 
densidade em ambiente aquático, através da diferença de densidade entre a pluma de 
sedimentos localizada no fundo e o fluido ambiente. Fonte: GARCIA, 1993. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
y 
 x 
 h(x) 
 H(x) 
 g 
 
 
 
 
 Pluma de Sedimentos - ρ1 
 
 
 
 
Corrente de 
Densidade 
LD 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fluido Ambiente - ρ0 
 
 
 
 
S
 g (x) >> g (y) 
 77
 
 
Uma visualização seqüencial da propagação da corrente de densidade 
encontra-se ilustrada na Figura V.2, onde se pode ressaltar a formação e a 
propagação horizontal junto ao leito do corpo hídrico. 
 
 
 
 
 
 
Figura V.2 – Ilustração de uma simulação da propagação da corrente de densidade junto 
ao leito do corpo aquático. (T. MAXWORTHY, J. LEILICH, J. E. SIMPSON e E. H. 
MEIBURG). 
 
 
 
 
 78
 
 
 Outro evento a ser considerado no deslocamento da corrente de 
densidade é a possibilidade de interação com outra corrente em diversos ambientes, 
como ilustrado na figura V.3. A partir de resultados de laboratório, após a colisão 
frontal de duas correntes de densidade, a energia é transferida de uma para a outra, 
sendo que a mais densa se move abaixo da corrente com menor densidade. O 
raciocínio registrado nesta figura também pode ser aplicado para o meio líquido, 
fazendo uma analogia entre a pluma de sedimentos, mais densa, e a cunha salina, 
menos densa. 
 
 
 
 
 
Figura V.3 – Ilustração da corrente de gravidade – U1, menos densa, interagindo com a 
corrente de gravidade – U2, mais densa. 
 
 
 O comportamento hidrodinâmico da corrente de densidade pode ser 
avaliado através de experimentos realizados em laboratório. Uma das opções é o 
estudo apresentado por ALEXANDER e MULDER (2002), através dos números de 
Froude densimétrico, Richardson e Reynolds que podem ser associados aos registros 
da campanha de campo do processo WID, realizados no Rio Mississipi – EUA. Os 
resultados obtidos na manipulação desses números adimensionais servem para 
 1 – Corrente U1 em sentido contrário da Corrente U2. 
 
 
 
 
 
 2 – Corrente U1 interagindo com a Corrente U2. 
 
3 – Corrente U1, menos densa, se sobrepondo a Corrente U2. 
 U1 U2 
 
 
 
 
U1 U2
F1
 
 
 
 
 
 
B1 
 
 
 
 
 
 
B2
F2 U1 
 
 
 
 
 
 U2
http://www.damtp.cam.ac.uk/user/fdl/people/jes14/im11_big.gif
http://www.damtp.cam.ac.uk/user/fdl/people/jes14/im11_big.gif
 79
demonstrar o tipo de comportamento hidrodinâmico que caracteriza o deslocamento 
da pluma de sedimentos formada pelo processo por injeção de água. 
 
 O número de Froude densimétrico poderá ser definido a partir da 
fórmula na página 75, deste texto, que leva em consideração os parâmetros de 
pesquisa apresentados por ALEXANDER e MULDER (2002) para definir o tipo de 
escoamento, assim podemos registrar: 
 
• Para Frd < 1 – Escoamento subcrítico. 
• Para Frd > 1 – Escoamento supercrítico. 
 
O número de Richardson exprime a estabilidade da própria interface da 
corrente de densidade com o fluido ambiente (ALEXANDER e MULDER, 2002). É 
expressa pelo inverso do quadrado do número de Froude densimétrico, portanto: 
 
• Para Ri < 0,25 – A interface do escoamento possui características instáveis. 
• Para Ri > 0,25 – A interface do escoamento possui características estáveis. 
 
O número de Reynolds indica a natureza do deslocamento das 
partículas no escoamento do fluido, relaciona a velocidade com a viscosidade 
cinemática. ALEXANDER e MULDER (2002) definiram em laboratório o valor 
aproximado da ponta da corrente de densidade como Re ≅ 2 x 105, portanto: 
 
• Para Re < 500 – Indicam regimes de escoamentos laminares. 
• Para 500 < Re < 2000 – Indicam regimes de escoamentos em transição. 
• Para Re > 2000 – Indicam regimes de escoamentos turbulentos. 
 
 
Os seguintes valores foram obtidos a partir da tabela III.3: 
 
• Velocidade da Corrente de Turbidez: 0,3 a 0,5m/s – valor utilizado: V = 0,3m/s. 
• Altura da Corrente de Densidade: 0,5 a 1m – valor utilizado: hb = 1 m. 
• Massa Específica da Corrente de Densidade: valor utilizado: ρs = 1050kg/m3. 
• Massa Específica do Fluido Ambiente (Cunha Salina): utilizado ρa = 1028kg/m3. 
• Talude do estuário: utilizado 1:1000 cos α ~ 1. 
 80
• Aceleração da gravidade: g = 9,81m/s. 
 
Os resultados encontrados para os números adimensionais através das 
respectivas fórmulas e utilizando os valores identificados nas campanhas de medição, 
visualizados na tabela III.3, permitem constatar as seguintes características da 
corrente de densidade: a) velocidade relativa da corrente, inferior a de ondas em 
águas rasas; b) estabilidade na interface com o fluido ambiente; c) seu fluxo é 
determinado por regime turbulento, o que permite a fluidificação e suspensão dos 
sedimentosde fundo. 
 
Assim, a partir dos estudos de ALEXANDER e MULDER (2002), essas 
três características avaliadas e registradas na tabela V.1, demonstram a possível 
estabilidade no deslocamento da corrente de densidade, desde que não haja 
interferências em conseqüência de fatores externos adversos. 
 
PARÂMETROS VALOR CALCULADO SITUAÇÃO 
Nº. de Froude densim. (Frd) 0,65 < 1 Escoamento Subcrítico 
Nº. de Richardson (Ri) 2,37 > 0,25 Interface Estável 
Nº. de Reynolds (Re) 0,3 x 105 > 2000 Escoamento Turbulento 
 
Tabela V.1 – Valores dos números adimensionais: Froude densimétrico, Richardson e 
Reynolds, calculados para a corrente de densidade, a partir do conceito de similaridade 
de escoamentos naturais simulados em laboratórios e com os dados obtidos em 
campanhas de medição do processo WID. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 81
V.2 – Correntes Naturais 
 
Levando-se em consideração que o processo de dragagem por injeção 
de água é normalmente utilizado em manutenção das profundidades em marinas, 
portos e vias navegáveis, principalmente os que se encontram localizados em regiões 
estuarinas, direcionaremos os estudos para este ambiente. 
 
Nos sistemas estuarinos, os processos de mistura, circulação e 
estratificação são governados basicamente por três forçantes: a descarga de água 
doce, as correntes de maré e pela transferência da quantidade de movimento através 
do cisalhamento do vento em sua superfície livre; aos quais se somam as influências 
exercidas pela geometria do corpo estuarino e pela salinidade e padrões de circulação 
da região costeira adjacente (KJERFVE, 1990; MIRANDA, 1996). Estes forçantes 
condicionam a circulação gravitacional (baroclínica e barotrópica), a circulação 
residual e as correntes geradas pelo vento. Geralmente um desses padrões de 
circulação predomina num determinado sistema estuarino, entretanto dois ou os três 
tipos podem ser observados simultaneamente ou sazonalmente num mesmo estuário 
(KJERFVE, 1990). A grande variabilidade temporal e espacial desses forçantes, e dos 
processos a eles associados, torna o estudo dos padrões de circulação e distribuição 
de propriedades nos sistemas estuarinos bastante complexo (KJERFVE et al., 1982). 
Em estuários, o transporte de material particulado em suspensão, nem 
sempre ocorre na mesma direção do fluxo principal de água, devido aos processos de 
mistura (advectivos e difusivos) (KJERFVE, 1990; DAY et al., 1989). A dispersão e 
advecção das massas de água e de suas propriedades decorrem de vários processos 
que envolvem o movimento oscilatório das marés, difusão molecular (geralmente 
pequena), gradientes de densidade, cisalhamento lateral entre massas de diferentes 
velocidades de corrente, fricção com o fundo e difusão turbulenta (viscosidade do 
fluido) (KJERFVE & WOLAVER, 1988; DAY et al., 1989; KJERFVE, 1990). Os 
processos de erosão e ressuspensão apresentam particular importância na ciclagem 
de sedimentos em estuários, porque promovem um aumento da carga de sedimento 
em suspensão (aumento do gradiente vertical), intensificando o transporte advectivo 
(NICHOLS, 1986) e porque atuam na manutenção da zona de máxima turbidez 
estuarina (DYER, 1988). 
 82
Durante um ciclo de maré (marés enchente e vazante), geralmente, 
observa-se uma forte relação entre as velocidades das correntes e o transporte de 
sedimentos, além das concentrações de material particulado em suspensão (WARD, 
1981; NICHOLS, 1986; BAIRD et al., 1987; KJERFVE & WOLAVER, 1988; DYER, 
1988; JONGE & BEUSEKON, 1995). A assimetria na velocidade das correntes de 
maré, quando integrada no tempo, condiciona o transporte líquido do material em 
suspensão em uma determinada direção do corpo estuarino (importação ou 
exportação) (WARD, 1981; DYER, 1988). 
A estratificação estuarina ocorre principalmente em função da diferença 
de densidade entre a água doce e a água salgada, com essa última tendendo a ficar 
embaixo da parcela de fluido de água doce em função de sua maior densidade. Com a 
redução da vazão de água doce os gradientes verticais e longitudinais são alterados, 
aumentando a intensidade de mistura na direção vertical (turbulência). A 
hidrodinâmica dos estuários nos conduz a seguinte classificação: a) em cunha salina; 
b) altamente estratificados; c) parcialmente estratificados e d) verticalmente 
homogêneos. 
A morfologia de estuários é muito importante na circulação destes 
ambientes, portanto, o aumento no aporte de sedimentos em um rio, devido ações 
naturais ou antrópicas, pode ter como conseqüência o assoreamento da área 
estuarina. O assoreamento diminui a profundidade do canal modificando o fundo e 
provocando o amortecimento da onda de maré à medida que esta se propaga para 
montante, em função do aumento da fricção junto ao fundo. Não se pode esquecer 
que a alteração da morfologia do fundo, de um corpo hídrico, altera a seção do canal 
influenciando o prisma de maré, conseqüentemente induzindo modificações nos 
forçantes hidrodinâmicos, que poderão interferir novamente no processo de transporte 
de sedimentos, podendo propiciar o depósito das partículas em locais, inicialmente, 
imprevistos ao longo do canal. 
 
As correntes do ambiente estuarino tornam-se aliadas ao processo de 
dragagem por injeção de água à medida que favorecem a condução da corrente de 
turbidez, induzida, até a área de deposição final desse material removido. Nesse 
sentido, como descrito anteriormente, o estudo local das marés de sizígia e 
quadratura, o conhecimento da vazão de águas continentais em escalas temporal e 
espacial, bem como o acompanhamento da incidência de ventos na superfície livre, 
 83
podem gerar correntes capazes de influenciar no transporte de sedimentos da coluna 
de água de forma indesejável ao projeto de dragagem. 
 
 Assim, se torna recomendável à implantação de um programa de 
monitoramento, com auxílio de instrumentos, para avaliar esses forçantes 
hidrodinâmicos, a princípio, em três períodos distintos, conforme detalhado: 
 
• Antes do início da dragagem, visando qualificar e quantificar as correntes 
presentes no corpo hídrico, tanto na distribuição longitudinal quanto na vertical 
da calha hidráulica. Com isto, um plano de dragagem poderá ser implantado, 
presumindo as melhores condições operacionais no tempo e no espaço. 
 
• Durante o período de dragagem, para avaliar a estratégia operacional pré-
estabelecida pelo plano de dragagem definido na etapa inicial, modificando ou 
adaptando os parâmetros que não apresentarem os resultados previstos. 
 
• Após a operação de dragagem, para quantificar e registrar os resultados 
obtidos. 
 
 
 
V.3 – Hidrodinâmica no Estuário do Rio Itajaí-Açú 
 
De acordo com o estudo apresentado por SCHETTINI (2002), o 
estuário está localizado em uma planície costeira, apresentando morfologia similar a 
um rio meandrante. Sua descarga média, medida em Indaial, cerca de 90 km a 
montante da barra, é de 228 m3.s-1, variando de 17 a 5390 m3.s-1. O estuário do Rio 
Itajaí-Açu é classificado como do tipo estratificado. A altura média da maré 
astronômica regional, classificada como predominantemente semidiurna, é de 0,8m, 
variando de 0,4m na quadratura e 1,2m na sizígia (SCHETTINI et al., 1998). 
 
 DOBEREINER (1986) observou o comportamento salino do estuário do 
Rio Itajaí-Açú para diferentes situações de vazão. Constatou que essa área estuarina 
se apresenta normalmente de forma estratificada, sendo que para vazões médias de 
225m3.s-1, a cunha salina penetra até, aproximadamente, 18km da foz. Para vazões 
 84
maiores, entre 400 a 900m3.s-1, a cunha salina oscila em um trecho de cerca de 10km 
a partir da foz e, finalmente, para vazões acima de 900m3.s-1 a cunha salina é 
praticamente expulsa do estuário. A influência da maré, de sizígia ou quadratura, se 
mostra também importante na caracterização dos padrões salinos presentes no 
estuário e naquantidade de sal existente, assim como a presença de soleiras e 
depressões na topografia de fundo afetam o deslocamento da intrusão salina 
(MEDEIROS, 2003). 
 
Neste tipo de estuário observa-se a penetração, junto ao fundo, de uma 
cunha salina perfeitamente definida, cujo ponto nodal, ou seja, o local onde se verifica 
uma disposição mais intensiva de sedimentos pelo fenômeno de barramento, por 
efeito das marés, encontra-se localizado próximo à bacia de evolução do Porto de 
Itajaí, devendo ressaltar que este ponto pode migrar ao longo do estuário, de acordo 
com as condições das vazões fluviais. Também, próximo à entrada do canal, a jusante 
do Porto de Itajaí, foi encontrado indícios de outro ponto nodal, devido o acúmulo de 
material arenoso disposto transversalmente ao canal (VARGAS, 1983). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 85
V.4 – Estudo de Caso – Dragagem no Porto de Itajaí 
 
O processo de dragagem por injeção de água no Porto de Itajaí, que 
atualmente é responsável pela manutenção de seu acesso marítimo, merece uma 
atenção especial no intuito de registrar os parâmetros de dragagem mais relevantes 
presentes nessa região. Assim, para se obter os dados que auxiliassem a 
compreensão do funcionamento dessa metodologia, uma campanha de medições foi 
direcionada para coletar vários parâmetros na coluna de água, tais como: velocidade, 
turbidez, temperatura e salinidade, antes e durante a dragagem por injeção de água, 
na intenção de registrar as principais ações hidrodinâmicas no Rio Itajaí-Açú e para 
analisar uma possível interferência, desses forçantes monitorados, em relação à 
dinâmica de propagação da corrente de densidade. 
 
 
 V.4.1 – Campanha de Medições 
 
 
 V.4.1.1 – Metodologia de Coleta 
 
 As coletas dos diversos parâmetros da coluna de água, antes e durante 
a operação de dragagem foram realizadas em um dia de maré de sizígia, 9 de março 
de 2005 – quinta-feira, entre 07:00h e 19:00h, abrangendo quase um ciclo completo de 
uma maré semidiurna típica do local, totalizando 16 incursões dos instrumentos na 
coluna líquida. Em cada incursão foram registrados diversos dados através de cinco 
instrumentos, onde as leituras mais importantes foram: posicionamento, velocidade, 
condutividade, turbidez, tamanho das partículas, temperatura e pressão. Além disso, 
foram coletadas amostras de água, com a utilização de uma pequena bomba 
hidráulica instalada junto à estrutura de fixação dos instrumentos. Estas amostras 
foram conservadas sob refrigeração até o seu processamento em laboratório, onde 
foram filtradas através de membranas HA em Ester de celulose, 0,45UM de poro, 47 
mm de diâmetro, branca, lisa. Todo o procedimento de coleta foi obtido, embarcado 
em uma lancha, em um ponto da área de dragagem que apresentava assoreamento 
para permitir a comparação de dados, após a operação de dragagem, como indicado 
na figura V.4. O posicionamento variou entre as seguintes coordenadas: 
 
 
 86
 1) 13:40h/14:20h Latitude: 26º 54,0765’ 
Longitude: 48º 39,4133’ 
 
 2) 15:00h/15:40h Latitude: 26º 54,0788’ 
 Longitude: 48º 39,4406’ 
 
 3) 16:50h/17:35h Latitude: 26º 54,0896’ 
Longitude: 48º 39,4262’ 
 
 4) 17:56h/18:20h Latitude: 26º 54,0910’ 
Longitude: 48º 39,3884’ 
 
 
 
 
 
 
Figura V.4 – Ilustração parcial da Carta Náutica 1801 – visão do Porto de Itajaí, do 
Estuário do Rio Itajaí-Açu e do registro das coordenadas da campanha onde foram 
coletados os dados de campo. 
 
 
ITAJAÍ
Porto de Itajaí 
 
Latitude: 26º 54,0’ S 
Longitude: 048º 39,7’ W 
 
 
 
 
Rio 
Itajaí-Açu 
Montante 
Rio Itajaí-Açu 
Jusante 
Rio Itajaí-Açu 
Zona 
Costeira 
 
Carta Náutica 
Referência 1801 
 
 26º 54’ 
 
 
 26º 53’ 
 48º 40’ 48º 39’ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 54,091’ S x 39,3884’ W 
 Coordenadas da Campanha 
 09/Mar/2005 
N 
 87
 V.4.1.2 – Metodologia de Análise 
 
Os dados obtidos nas coletas, para análise, foram manipulados e 
depurados através de procedimentos matemáticos e laboratoriais. Os equipamentos 
realizaram as medições em modo contínuo, portanto continham registros que deviam 
ser desprezados. Cada perfil, após visualização gráfica, foi depurado através da 
remoção de alguns destes registros para depois se obter os valores médios de cada 
local medido. Estes valores médios foram calculados por camadas da coluna de água, 
para os seguintes parâmetros: velocidades u, v e w (nos respectivos eixos x, y e z), 
turbidez, condutividade, temperatura, pressão e profundidade. Em uma segunda 
etapa, através de cálculos matemáticos utilizando estes dados, foram obtidos os 
valores de salinidade e das velocidades projetadas no eixo principal do trecho. 
 
As amostras foram analisadas através de procedimentos de filtragem, 
secagem e pesagem, resultando na quantidade, em peso, das partículas sólidas e, 
conseqüentemente, obtendo a concentração desses sedimentos. 
 
 
 
 
 V.4.2 – Instrumentação 
 
 Para programação e coleta de dados dos instrumentos e sensores 
foram utilizados dois computadores portáteis, sendo um da Compaq e o outro da 
Toshiba, ambos com sistema operacional Windows XP e processadores Pentium III e 
Pentium IV, respectivamente. 
 
Os instrumentos utilizados durante a campanha foram: 
 
 
1 – ADV – Acoustic Doppler Velocimeter 
 
O princípio de operação se baseia na transmissão de um pulso a partir 
do centro do transdutor e o efeito Doppler introduzido pela reflexão das partículas 
suspensas na água e captadas pelos três receptores existentes na parte extrema do 
instrumento, formando um ângulo de 120º, obtendo, assim, a velocidade da corrente. 
 
 88
Fabricante: Nortek Vector Current Meter. 
Variação de Temperatura para Operação: - 5ºC até +45ºC. 
Profundidade Máxima de Operação: 300 metros. 
Principais dados registrados: Velocidades (u, v, w) e profundidade. 
Taxa de amostragem: até 64 Hz. 
 
 
2 – LISST – 25X 
 
Este instrumento mede o tamanho das partículas em suspensão, porém 
teve seu uso restrito por problemas de comunicação de dados. 
 
- Concentração de Partículas por Volume (μ / l) – de 0,1 até 1000 mg / l. 
 – de 1,25 até 250 μm (Tipo B). 
- Diâmetro médio das partículas 
 – de 2,50 até 500 μm (Tipo A). 
- Transmissão ótica: 0 a 100%. 
- Profundidade em metros. 
- Máxima Profundidade: 300 metros. 
- Fabricante: SEQUOIA SCIENTIFIC, INC. 
- Capacidade de Armazenamento: 28.000 parâmetros medidos. 
 
 
3 – OBS 
 
Consiste em um sensor dotado de um diodo infravermelho de alta 
intensidade (IRED), com a finalidade de medir a turbidez do fluido. 
 
Fabricante: D&A Instrument CO. 
Modelo: 1C. 
Alcance do sensor: 0,5 a 2000 FTU. 
 
 
 
 
 89
4 – CTD 
 
Sensor que registra a condutividade da água fornecendo os resultados 
em micro Siemens, além de temperatura e profundidade. 
 
Faixa de Medição: 0 a 199.900 μS. 
Salinidade: 0,0 até 80 ppt (o/oo) 
Sólidos Dissolvidos: 0 a 19900 mg / l. 
Temperatura: - 0,5º a 105º C 
Capacidade: 25 dados 
Fabricante: Valeport 
Modelo: 115 
 
 
5 – GPS 
 
Instrumento de posicionamento eletrônico global, constituído de 12 
canais e 9 teclas frontais no aparelho. Possui capacidade de resolução na tela de 
180 x 240 pixel, com quatro tonalidades de cinza. 
 
Fabricante: GARMIN 
 
 
 
 V.4.3 – Análise dos Dados 
 
 A apuração dos registros foi realizada de maneira direta e indireta, de 
acordo com o tipo de informação que os instrumentos forneciam. A seguir encontram-
se relacionados esses parâmetros: 
 
1 – Turbidez – obtida através da leitura direta do instrumento OBS. 
2 – Condutividade – obtida através da leitura direta do instrumento CTD. 
3 – Velocidade u– eixo de coordenadas x – obtida através da leitura direta 
do instrumento ADV. 
4 – Velocidade v – eixo de coordenadas y – obtida através da leitura direta 
do instrumento ADV. 
 90
5 – Velocidade w – eixo de coordenadas z – obtida através da leitura direta 
do instrumento ADV. 
6 – Profundidade da coluna de água – obtida através da leitura da pressão 
da coluna de água do instrumento ADV. 
7 – Temperatura – obtida através da leitura direta do instrumento ADV. 
8 – Salinidade – obtida a partir dos valores resgatados para condutividade 
elétrica e transformados através de formulação matemática. Nesse caso foi 
utilizada a seguinte expressão: S = 5,572.10-4. SC + 2,02.10-9 . SC2 
(EPA/600/3-85/040 – Rates, constants and Kinetics), onde: a unidade da 
salinidade será ppt 0/00 e SC em micromhos.cm-1. 
9 – Volume das Amostras – obtido em medições comparativas realizadas 
em laboratório. 
10 – Peso dos Sedimentos – obtido após filtragem e secagem das amostras, 
em laboratório. 
11 – Concentração dos Sedimentos – obtida após filtragem, secagem e 
pesagem das amostras, realizada em laboratório. 
 
 
 V.5 – Registros de Dados da Hidrodinâmica Local 
 
 V.5.1 – Registros de Dados das Marés Astronômicas 
 
 As medições foram realizadas no dia 9 de março de 2005. De acordo 
com a Diretoria de Hidrografia e Navegação – DHN / MB – a área abrangendo o Porto 
de Itajaí encontrava-se em maré de sizígia, conforme os seguintes dados obtidos na 
Tábua de Marés, em relação ao nível zero de referência da DHN. 
 
Dia da Semana Dia do Mês Horário (h) Maré (m) 
 01:58 +1,0 
Quarta-feira 09.03.2005 09:30 +0,3 
 14:09 +1,0 
 20:19 -0,1 
 
Tabela V.2 – Registro da Tábua de Marés do dia 9 de março de 2005, no Porto de Itajaí. 
Fonte: Tábua de Marés da Diretoria de Hidrografia e Navegação – DHN da MB. 
 91
 Das dezesseis incursões dos instrumentos na coluna de água, onde a 
primeira foi iniciada às 07:30h e a última encerrada às 18:20h, as primeiras quatorze 
incursões foram realizadas entre 07:30h até 17:35h, antes do início de dragagem e em 
marés de vazante e enchente, posteriormente, de 17:56h até 18:20h foram realizadas 
mais três incursões após a passagem da draga no ponto de observação, ou seja, 
durante o processo de dragagem hidrodinâmica e no período de maré de vazante. 
 
No momento da operação de dragagem foram adotados procedimentos 
diferenciados para incursão dos instrumentos na coluna de água, conforme, a seguir, é 
descrito: 
 
 1 – 17:56h – incursão dos instrumentos em toda coluna de água, até o leito. 
 2 – 18:05h – elevação dos instrumentos até 5 metros e nova incursão ao leito.
 3 – 18:14h – elevação dos instrumentos até 5 metros e nova incursão ao leito.
 4 – 18:20h – encerramento da campanha e recolhimento dos instrumentos. 
 
 A metodologia adotada, após a passagem da draga, teve como 
finalidade o acompanhamento, principalmente, da corrente de densidade induzida pela 
dragagem hidrodinâmica por injeção de água. 
 
 
 V.5.2 – Determinação dos Valores Médios 
 
 Para mensurar a atividade de dragagem por injeção de água, foram 
adotados os procedimentos que permitiram analisar os dados coletados durante a 
campanha em Itajaí. A depuração destes dados obedeceu a uma sistemática 
avaliação após manipulação, através de gráficos, dos valores obtidos pelos sensores. 
A maioria dos dados de interesse foi registrada a cada metro de profundidade da 
coluna de água até alcançar o leito do rio. Assim, quando alguns valores registrados 
no gráfico velocidade x profundidade extrapolaram a concentração mais regular dos 
dados, estes tiveram de ser desprezados. Já os dados tidos como corretos foram 
manipulados em outra planilha Excel onde finalmente obtivemos os valores médios 
das velocidades u, v, w. Continuando com o mesmo raciocínio ainda foram registrados 
os valores médios para a turbidez, condutividade e salinidade. Os demais parâmetros 
apurados são resultados matemáticos obtidos a partir destes valores médios. 
 
 92
 Para melhor visualização dos valores médios apurados, agrupamos os 
registros finais em tabelas, as quais tiveram sua identificação associadas a um nome 
de arquivo, cujo número alfanumérico retrata o horário de cada incursão dos sensores 
na coluna de água, no dia da campanha de medições, no Porto de Itajaí, como é 
identificado na seqüência abaixo, relacionando a maré astronômica com a situação 
operacional da dragagem durante o processo: 
 
 
Item Nome do Arquivo Horário (h) Tipo de Maré Situação 
01 ve073001 07:30 Vazante Antes da Dragagem 
02 ve094001 09:40 
Enchente – 
B35 
Antes da Dragagem 
03 Ve101001 10:10 Enchente Antes da Dragagem 
04 Ve104001 10:40 Enchente Antes da Dragagem 
05 Ve111001 11:10 Enchente Antes da Dragagem 
06 Ve124001 12:40 Enchente Antes da Dragagem 
07 Ve130001 13:00 Enchente Antes da Dragagem 
08 Ve134001 13:40 Enchente Antes da Dragagem 
09 Ve141001 14:10 Vazante – P36 Antes da Dragagem 
10 Ve150001 15:00 Vazante Antes da Dragagem 
11 Ve154001 15:40 Vazante Antes da Dragagem 
12 Ve165001 16:50 Vazante Antes da Dragagem 
14 Ve173501 17:35 Vazante Antes da Dragagem 
15 Ve175601(1) 17:56 Vazante Durante a Dragagem 
16 Ve175601(2) 18:05 Vazante Durante a Dragagem 
17 Ve175601(3) 18:14 Vazante Durante a Dragagem 
 
Tabela V.3 – Relaciona os nomes dos arquivos com os respectivos horários das 
incursões, para coleta de dados da campanha de medições, incluindo as condições da 
maré astronômica no Porto de Itajaí e a situação operacional dos equipamentos de 
dragagem. 
 
 
 
 
 
 
 
35 Momento próximo a Baixa-mar, projetado pela DHN para o dia 9.mar. 2005, às 09:30h. 
36 Momento próximo a Preamar, projetado pela DHN para o dia 9.mar.2005, às 14:09h. 
 93
 
V.5.3 – Velocidades Projetadas no Eixo do Canal 
 
Considerando os valores das velocidades médias registradas no ponto 
de incursão dos instrumentos durante a campanha de medições no Rio Itajaí-Açú, com 
a finalidade de apurar a intensidade dessas correntes naturais em relação ao centro 
da calha hidráulica, foi adotado o procedimento de projetar esses escoamentos nas 
linhas longitudinal (u’) e transversal (y’) ao eixo do canal. 
 
 Para proceder esta operação necessita-se, inicialmente, da real 
localização da lancha em relação ao eixo do Rio Itajaí-Açú, o que foi obtida pelo 
instrumento GPS e registrada na Figura V.6. Desta maneira, foi visualizado, com o 
auxílio da Carta Náutica 1801, um ângulo de defasagem, γ = 40o, conforme ilustrado 
na figura V.5. Após isso, utilizando os recursos da geometria analítica, pode-se 
determinar a intensidade do fluxo das velocidades médias devidamente projetadas no 
eixo principal do canal. Nessa projeção foi utilizado o processo matemático para 
rotação de eixos através de literatura específica (BRONSHTEIN E SEMENDIAEV, 
1973). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 “Porto de Itajaí”
 
 
 
 
 
 
 “Rio Itajaí-Açú” 
Determinação do 
“Ângulo de Projeção” 
das Velocidades 
γ = 40º 
Posição 
da Lancha 
Carta Náutica 
Referência 1801 
 
 
 
 
 
 
 
 N 
Travessia de Barcas
 
 
 
 
 
 
 
Itajaí
 94
Figura V.5 – Ilustração mostrando o “ângulo de projeção das velocidades resultantes” 
em relação ao eixo principal do canal do Porto de Itajaí. 
V.5.4 – Representação Gráfica dos Principais Parâmetros 
 
 As representações gráficas foram plotadas a partir dos dados obtidos 
dos instrumentos citados no subitem V.4.2, relacionando os seguintes parâmetros: 
 
 1 – Gráficos de Velocidades Médias – u, v e w x Profundidade; 
 2 – Gráficos de Turbidez Média x Profundidade; 
 3 – Gráficos de Salinidade Média x Profundidade. 
 
Analisando os gráficos apresentados, podemos registrar algumas 
características hidrodinâmicas presentes no Rio Itajaí-Açú, nas coordenadas 
registradas no capítulo V, figura V.4. 
 
 Ao todo foram montados dezesseis pares de gráficos onde, à esquerdadas páginas subseqüentes, encontram-se projetadas as velocidades médias u, v, w 
nos eixos x, y, z; destacadas em relação a cada metro da coluna de água, estando os 
eixos cartesianos associados aos pontos cardeais do globo terrestre, assim 
convencionados: 
 
1 – Eixo dos valores x, corresponde à velocidade u representada pela 
linha de cor azul – sentido LESTE / OESTE, onde os valores positivos representam a 
direção LESTE e os valores negativos a direção OESTE. 
 
 2 – Eixo dos valores y, correspondente à velocidade v representada 
pela linha de cor vermelha – sentido NORTE / SUL, onde os valores positivos 
representam a direção NORTE e os valores negativos a direção SUL. 
 
 3 – Eixo dos valores z, corresponde à velocidade w representada pela 
linha de cor verde – sentido do fluxo em relação à profundidade do corpo aquático, 
onde os valores positivos representam a direção para a superfície do fluido e os 
valores negativos para abaixo da linha de água na direção do leito aquático. 
 
 Muito embora a vazão das águas continentais, no Rio Itajaí-Açú, 
determinem, com grande importância, os forçantes estuarinos naturais, os gráficos 
 95
demonstraram a enorme influência da maré astronômica e da penetração da cunha 
salina, próxima ao leito, durante a campanha de medições realizada do dia 9 de março 
de 2005, possivelmente devido a pouca interferência do fluxo fluvial. 
 
Nos dezesseis gráficos à direita, estão evidenciados, em azul os 
valores médios da turbidez ao longo da profundidade e em vermelho os valores 
médios da salinidade, também ao longo da coluna líquida. 
 
 Para melhor visualizar a distribuição dos valores significativos das 
velocidades durante o período de variação da maré, assim como as condições de 
preamar e baixamar, foram relacionados o sinal destes valores, com as suas 
respectivas convenções, em relação aos pontos cardeais, nas diferentes fases da 
maré astronômica. A tabela V.4 indica a direção convencionada desses parâmetros. 
 
Item Maré Parâmetro Profundidade (m) Sinal Valor Direção 
01 Baixa Velocidade u 
0 – 5 
5 – 9 
Positivo 
Negativo 
LESTE 
OESTE 
02 Enchendo Velocidade u 0 – 9 Pos / Neg37 L / W 
03 Alta Velocidade u 0 – 10 Negativo OESTE 
04 Vazando Velocidade u 0 – 10 Neg / Pos38 W / L 
05 Baixa Velocidade v 
0 – 5 
5 – 9 
Negativo 
Positivo 
SUL 
NORTE 
06 Enchendo Velocidade v 0 – 9 Neg / Pos39 S / N 
07 Alta Velocidade v 0 – 10 Positivo NORTE 
08 Vazando Velocidade v 0 – 10 Pos / Neg40 N / S 
09 Baixa Velocidade w 
0 – 5 
5 – 9 
Negativo 
Negativo 
Para o Leito 
Para o Leito 
10 Enchendo Velocidade w 0 – 9 Negativo Para o Leito 
11 Alta Velocidade w 0 – 10 Negativo Para o Leito 
12 Vazando Velocidade w 0 – 10 Neg / Pos41 Leito / LD 
 
 
37 Valores em transição de positivo para negativo durante a manifestação da maré enchendo. 
38 Valores em transição de negativo para positivo durante a manifestação da maré vazando. 
39 Valores em transição de negativo para positivo durante a manifestação da maré enchendo. 
40 Valores em transição de positivo para negativo durante a manifestação da maré vazando. 
41 Foram registrados alguns valores positivos durante o período de maré vazando pela vel. w. 
 96
Tabela V.4 – Indicação da direção convencionada das velocidades médias em relação à 
coluna de água. 
Com base nos gráficos obtidos nas coordenadas da campanha de 
medições registradas na figura V.4, bem como na identificação do ângulo de 
defasagem em relação à linha de eixo do canal do Rio Itajaí-Açú, ilustrado pela figura 
V.5, foram projetados os valores das velocidades u’ e v’ em relação ao eixo principal 
do canal, sendo que, as velocidades w’ permaneceram com os mesmos valores de w. 
A importância do cálculo desses valores no eixo principal do canal, para dragagem por 
injeção de água, está relacionada com a interferência que estes forçantes 
hidrodinâmicos podem causar à estabilidade e ao deslocamento da corrente de 
densidade. 
 
A visão dos gráficos das velocidades projetadas (u’, v’, w’) ao lado dos 
gráficos de salinidade e turbidez permite observar que existe uma relação no 
comportamento destes forçantes pois, onde houve incremento do valor absoluto da 
velocidade u’, longitudinal ao canal, também ocorreu o incremento do valor da 
salinidade e da turbidez, portanto a cunha salina se fazia presente de acordo com o 
movimento da maré no estuário, seja de vazante ou enchente. Pode-se observar ainda 
que, a velocidade longitudinal u’ é dominante neste trecho do canal, pois, possui 
valores absolutos bem superiores aos da velocidade transversal v’. 
 
 Os três últimos gráficos identificados com os números de perfis, 
ve175601(1), ve175601(2) e ve175601(3), representam a tentativa de identificar e 
observar, através da campanha de campo, os valores das velocidades da corrente de 
turbidez junto ao leito do rio, durante o período de dragagem. 
 
 
Gráfico VE073001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Velocidades 
Projetadas
P
ro
fu
nd
id
ad
e
Longitudinal Transversal Coluna d' Água
Gráfico de Salinidade/Turbidez VE073001
0
1
2
3
4
5
6
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8
9
10
11
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
Turbidez
Pr
of
un
di
da
de
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 5 10 15 20 25 30 35
Salinidade
Turbidez Salinidade
 
 
Gráfico V.1 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré vazando às 07:30h. 
 97
 
Gráfico VE094001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Velocidades
 Projetadas
P
ro
fu
nd
id
ad
e
Longitudinal Transversal Coluna d' Água
Gráfico de Salinidade/Turbidez ve094001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
Turbidez
P
ro
fu
nd
id
ad
e
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 5 10 15 20 25 30 35
Salinidade
Turbidez Salinidade 
 
Gráfico V.2 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré enchendo às 09:40h. 
 
 
 
 
Gráfico VE101001 
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Velocidades
 Projetadas
Pr
of
un
di
da
de
Longitudinal Transversal Coluna d' Água
Gráfico de Salinidade/ Turbidez ve101001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
Turbidez
Pr
of
un
di
da
de
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 5 10 15 20 25 30 35
Salinidade
Turbidez Salinidade 
 
Gráfico V.3 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré enchendo às 10:10h. 
 
 
 
 
 
Gráfico VE104001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Velocidades 
Projetadas
Pr
of
un
di
da
de
Longitudinais Transversais Coluna d' Água
Gráfico de Salinidade/Turbidez ve104001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
Turbidez
Pr
of
un
di
da
de
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 5 10 15 20 25 30 35
Salinidade
Turbidez Salinidade 
 
Gráfico V.4 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré enchendo às 10:40h. 
 
 98
Gráfico VE111001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Velocidades 
Projetadas
P
ro
fu
nd
id
ad
e
Longitudinais Transversais Coluna d' Água
Gráfico de Salinidade/ Turbidez ve111001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
Turbidez
P
ro
fu
nd
id
ad
e
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 5 10 15 20 25 30 35
Salinidade
Turbidez Salinidade 
 
Gráfico V.5 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré enchendo às 11:10h.Gráfico VE124001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Velocidades 
Projetadas
Pr
of
un
di
da
de
Longitudinais Transversais Coluna d' Água
Gráfico de Salinidade/Turbidez ve124001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
Turbidez
Pr
of
un
di
da
de
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 5 10 15 20 25 30 35
Salinidade
Turbidez Salinidade 
 
Gráfico V.6 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré enchendo às 12:40h. 
 
 
 
 
 
Gráfico VE130001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Velocidade
 Projetada
P
ro
fu
nd
id
ad
e
Longitudinais Transversais Coluna d'Água
Gráfico de Salinidade/Turbidez ve130001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
Turbidez
Pr
of
un
di
da
de
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 5 10 15 20 25 30 35
Salinidade
Turbidez Salinidade 
 
Gráfico V.7 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré enchendo às 13:00h. 
 
 99
Gráfico VE134001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Velocidades
 Projetadas
P
ro
fu
nd
id
ad
e
Longitudinais Transversais Coluna d'Água
Gráfico de Salinidade/Turbidez ve134001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
Turbidez
P
ro
fu
nd
id
ad
e
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 5 10 15 20 25 30 35
Salinidade
Turbidez Salinidade 
 
Gráfico V.8 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré enchendo às 13:40h. 
 
 
 
 
Gráfico VE141001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Velocidades 
Projetadas
Pr
of
un
di
da
de
Longitudinais Transversais Coluna d'Água
Gráfico de Salinidade/Turbidez ve141001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
Turbidez
P
ro
fu
nd
id
ad
e
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 5 10 15 20 25 30 35
Salinidade
Turbidez Salinidade 
 
Gráfico V.9 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Preamar às 14:10h. 
 
 
 
 
 
Gráfico VE150001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Velocidades 
Projetadas
Pr
of
un
di
da
de
Longitudinais Transversais Coluna d'Água
Gráfico Salinidade/Turbidez ve150001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
Turbidez
Pr
of
un
di
da
de
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 5 10 15 20 25 30 35
Salinidade
Turbidez Salinidade 
 
Gráfico V.10 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré vazando às 15:00h. 
 
 100
Gráfico VE154001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Velocidades 
Projetadas
Pr
of
un
di
da
de
Longitudinais Transversais Coluna d'Água
Gráfico de Salinidade/Turbidez ve154001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
Turbidez
P
ro
fu
nd
id
ad
e
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 5 10 15 20 25 30 35
Salinidade
Turbidez Salinidade 
 
Gráfico V.11 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré vazando às 15:40h. 
 
 
 
 
Gráfico VE165001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Velocidades
 Projetadas
P
ro
fu
nd
id
ad
e
Longitudinais Transversais Coluna d'Água
Gráfico de Salinidade/Turbidez ve165001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
Turbidez
P
ro
fu
nd
id
ad
e
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 5 10 15 20 25 30 35
Salinidade
Turbidez Salinidade 
 
Gráfico V.12 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré vazando às 16:50h. 
 
 
 
 
 
Gráfico VE173501
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Velocidades
 Projetadas
Pr
of
un
di
da
de
Longitudinais Transversais Coluna d'Água
Gráfico de Salinidade/Turbidez ve173501
0
1
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0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
Turbidez
Pr
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0 5 10 15 20 25 30 35
Salinidade
Turbidez Salinidade 
 
Gráfico V.13 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré vazando às 17:35h. 
 
 101
Gráfico VE175601(1)
0
1
2
3
4
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6
7
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9
10
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-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Velocidades 
Projetadas
Pr
of
un
di
da
de
Longitudinas Transversais Coluna d'Água
Gráfico de Salinidade/Turbidez ve175601(a)
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0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
Turbidez
Pr
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un
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0 5 10 15 20 25 30 35
Salinidade
Turbidez Salinidade 
 
Gráfico V.14 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré vazando às 17:56h(1). 
 
 
 
 
Gráfico VE175601(2)
0
1
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3
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5
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7
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11
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Velocidades 
Projetadas
P
ro
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nd
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ad
e
Longitudinais Transversais Coluna d'Água
Gráfico de Salinidade/Turbidez ve175601(b)
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0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
Turbidez
Pr
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0 5 10 15 20 25 30 35
Salinidade
Turbidez Salinidade 
 
Gráfico V.15 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré vazando às 17:56h(2). 
 
 
 
 
 
Gráfico VE175601(3)
0
1
2
3
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5
6
7
8
9
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11
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Velocidades
 Projetadas
Pr
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un
di
da
de
Longitudinais Transversais Coluna d'Água
Gráfico de Salinidade/Turbidez ve175601(c)
0
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0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
Turbidez
P
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0 5 10 15 20 25 30 35
Salinidade
Turbidez Salinidade 
Gráfico V.16 – Representação das velocidades u’, v’ e w’ projetadas longitudinalmente e 
transversalmente ao eixo do canal – Maré vazando às 17:56h(3). 
 
 102
 V.5.5 – Análise das Amostras 
 
 As amostras retiradas da coluna de água durante a campanha foram 
processadas e analisadas no Laboratório de Dinâmica de Sedimentos Coesivos – 
LDSC, do Programa de Engenharia Oceânica da área de Engenharia Costeira da 
COPPE/UFRJ. Após o registro do volume de cada amostra, as seguintes atividades 
foram realizadas: 
 
• Filtragem para determinação da concentração, em massa, dos sedimentos 
presentes nas amostras. Foram utilizadas Membranas HÁ em Ester de 
Celulose com 0,45 UM de poro e 47 mm de diâmetro, na cor branca, lisa. 
• Secagem em estufa. 
• Esfriamento em recipiente contendo desumidificador (Sílica Gel). 
• Pesagem final, em balança de precisão. 
 
Os valores encontrados em laboratório foram registrados no intuito de 
complementar os dados obtidos durante a campanha de medições no Porto de Itajaí, 
além de permitir a comparação com outros dados obtidos da literatura e registrados na 
tabela III.3 do capítulo III – Dragagem por Injeção de Água – WID. 
 
 
 V.5.6 – Concentração dos Sedimentos na Coluna de Água 
 
Os resultados obtidos para análise das amostras foram reunidos e 
registrados na tabela V.5. Assim, obtivemos os registros necessários para calcular as 
concentrações de partículas em cada amostra, identificando, neste parâmetro, como 
um importante item para o cálculo da massa específica, em vários níveis da coluna deágua. 
 
A relação entre a concentração de sedimentos (g/l) e a massa 
específica da mistura dos sedimentos na água (kg/m3), foi calculada a partir da 
seguinte relação: 
 
 
 
( , )( , , ) ( , )s
s
S TS T C C S Tρ ρρ ρ
ρ
⎛ ⎞−
= +⎜ ⎟
⎝ ⎠
 
 103
 Os valores registrados na tabela V.5, permitem uma avaliação sob dois 
aspectos: antes e durante a dragagem por injeção de água, os quais, a seguir, são 
descritos: 
 
1) Registros efetuados antes da dragagem – Compreendem um 
total de quinze amostras numeradas 09:44:00 até 17:45:20, colhidas de incursões dos 
instrumentos em vários níveis da coluna de água. As amostras processadas, deste 
período, indicaram que a massa específica do fluido acompanhava os valores da 
salinidade da água, na superfície e no leito. Todavia, as amostras 09:56:40 e 10:20:55, 
se constituíram em exceções pois, apresentaram os respectivos valores 1060 e 
1104kg/m3, bem acima dos demais resultados encontrados. Estas amostras foram 
recolhidas durante o período de maré de enchente, no fundo do corpo hídrico, quando 
a turbidez registrava grande variação através dos seguintes gráficos identificados: 
ve094001 e ve101001, respectivamente. 
 
2) Registros efetuados durante a dragagem – Compreendem um 
total de sete amostras numeradas de 18:03:20 até 18:19:00, colhidas das incursões 
dos instrumentos em dois níveis da coluna de água, um a cinco metros da superfície e 
outro no leito do rio. As amostras identificadas com os números 18:03:20, 18:05:00, 
18:11:30 e 18:17:10 foram colhidas no meio da camada fluida e tiveram seus valores 
de massas específicas quase idênticos aos da salinidade da água no mesmo local. 
Entretanto as amostras 18:05:50, 18:12:42 e 18:19:00, registraram, respectivamente, 
os seguintes massas específicas, 1053, 1050 e 1045 kg/m3. Estas amostras foram 
recolhidas durante o processo de dragagem, próximas ao leito do rio, confirmando 
uma maior concentração de sedimentos no local, no entanto os valores registrados 
para a cunha salina foram em média 1028kg/m3, no mesmo local de coleta destas 
amostras, conforme dados relacionados na tabela V.5. 
 
 
 
 
 
 
 
 104
A Figura V.6 demonstra, de maneira ilustrativa, o procedimento utilizado 
nas incursões para coleta de dados e amostras, na tentativa de identificar os principais 
forçantes hidrodinâmicos, presentes durante o processo de dragagem por injeção de 
água – WID. 
 
 
 
 
 
 
Figura V.6 – Ilustração mostrando o monitoramento utilizado na campanha de medições 
no canal de acesso ao Porto de Itajaí. 
Tubo de Injeção 
de Água 
 
 
 
Corrente de Turbidez 
 
 
 
 
 
 
Leito do rio Itajaí-Açú 
 
 
 
 
 
 Draga de Injeção de Água 
 
 
 
 
 
 
 
 Lancha de Monitoramento 
 
Estrutura 
com 
Sensores 
Monitoramento da Dragagem 
 
 
 
 
 
 
Poita de Fundeio 
Guincho 
 
RESULTADOS OBTIDOS EM ENSAIOS NO LABORATÓRIO DE DINÂMICA DE SEDIMENTOS COESIVOS – LDSC / PEnO / COPPE. 
 
Perfil Amostra Volume Temperatura Peso Filtro Peso (F+A) Peso Prato Peso (P+A) Peso Amostra Concentração Salinidade (A) ρ (mistura) 
Ensaio Identificação (ml) (°C) (g) (g) (g) (g) (g) (g / l) (Kg/m3) (Kg/m3) 
ve094001 9:44:00 530 27.83 0.0955 0.1023 0 0 0.0068 0.0128 1020 1020 
ve094001 9:47:30 255 27.43 0.0934 0.1010 0 0 0.0076 0.0298 1020 1020 
ve094001 9:50:00 285 27.18 0.0889 0.1154 0 0 0.0265 0.0930 1020 1020 
ve094001 9:51:00 280 27.12 0.0892 0.1631 0 0 0.0739 0.2639 1022 1022 
ve094001 9:52:47 270 27.10 0.0884 0.2594 0 0 0.1710 0.6333 1023 1023 
ve094001 9:56:40 280 27.09 0.0959 0.2102 3.2759 19.08 15.9184 56.8514 1026 1060 
ve101001 10:20:55 182 27.07 0.0952 0.1264 3.2755 27.82 24.5757 135.0313 1022 1104 
ve104001 10:49:02 268 27.00 0.0942 0.3697 0 0 0.2755 1.0280 1026 1027 
ve104001 10:50:00 262 27.00 0.0940 0.4425 0 0 0.3485 1.3302 1015 1016 
ve111001 11:19:30 269 26.26 0.1910 0.7162 0 0 0.5252 1.9524 1028 1029 
ve111001 11:21:30 264 26.28 0.0864 0.5328 0 0 0.4464 1.6909 1015 1016 
ve130001 13:08:30 274 26.38 0.0948 0.3809 0 0 0.2861 1.0442 1017 1018 
ve130001 13:14:00 260 27.63 0.1867 1.1401 0 0 0.9534 3.6669 1028 1030 
ve134001 13:48:00 262 26.55 0.0945 0.1486 0 0 0.0541 0.2065 1028 1028 
ve173501 17:45:20 265 26.84 0.1714 1.2800 0 0 1.1086 4.1834 1028 1030 
ve175601 18:03:20 256 26.98 0.0868 0.1571 0 0 0.0703 0.2746 1022 1022 
ve175601 18:05:00 261 26.90 0.1720 0.6742 0 0 0.5022 1.9241 1028 1029 
ve175601 18:05:50 225 26.90 0.0892 0,7617 3.3084 11.82 9.1841 40.8182 1028 1053 
ve175601 18:11:30 450 26.90 0.1896 0.3380 0 0 0.1484 0.3298 1026 1026 
ve175601 18:12:42 425 26.89 0.0854 0.1419 3.2757 18.94 15.7208 36.9901 1028 1050 
ve175601 18:17:10 432 26.96 0.1726 0.4747 0 0 0.3021 0.6993 1026 1026 
ve175601 18:19:00 365 26.92 0.0859 0.1212 3.304 13.83 10.5613 28.9351 1028 1045 
 
Tabela V.5 – Registros dos resultados obtidos das amostras recolhidas da coluna de água durante a campanha de medições no 
canal de acesso ao Porto de Itajaí, no dia 9 de março de 2005. 
105
 106
VI – DISCUSSÃO DAS CONDIÇÕES DE DRAGAGEM NO PORTO DE ITAJAÍ 
 
 
 VI.1 – Introdução 
 
 A condição de micro maré, a estratificação e a intrusão salina são 
características do estuário do Rio Itajaí-Açú que devem ser quantificadas no tempo e 
no espaço, em relação ao sítio operacional, para propiciar um planejamento adequado 
ao processo de dragagem por injeção de água. Os resultados registrados na 
campanha de medições permitiram evidenciar que a maré astronômica, devido à 
penetração da cunha salina quando a descarga fluvial é baixa (DOBEREINER, 1986), 
representa um dos fatores relevantes para o processo de dragagem no Porto de Itajaí, 
pois seu escoamento é realizado próximo ao leito da calha hidráulica, determinando 
cuidados para garantir uma densidade da pluma de sedimentos maior que esses 
escoamentos. Já o fluxo das águas continentais permanece na parte superior da 
coluna de água, a princípio, sem grande interferência sobre o leito. A representação 
dos gráficos de salinidade x profundidade (Capítulo V – subitem V.5.4) demonstra que, 
independentemente da maré de vazante ou de enchente, a camada de água próxima 
ao leito continua apresentando altos valores de salinidade. As águas fluviais só 
interferem com o fundo quando acontece o período de cheias do rio. Quanto à atuação 
de ventos na superfície da água e as ondas de marés meteorológicas na área 
dragagem, a região abrigada do estuário do Rio Itajaí-Açú, normalmente, suaviza a 
ação dessas interferências. 
 
 
 VI.2 – Trajetória dos Sedimentos Ressuspensos 
 
 O deslocamento da corrente de densidade seria responsável pelo 
transporte advectivo das partículas ressuspensas, permitindo que a trajetória desejada 
para esses sedimentos ultrapasse a embocadura do rio para além do canal externo, 
na região costeira, onde as correntes possam carrear estes sedimentos o mais 
distante possível do sítio operacional para, então, iniciar o processo de deposição no 
fundo. No Porto de Itajaí, a utilização do método ebb-WID, já descrito no capítulo II, 
subitem II.4.2 (WINTERWERP et al., 2001), procura se beneficiar de um período onde 
as correntes de vazante apresentam os valores mais favoráveis, nas proximidades do 
leito, na tentativa de se manter a pluma de sedimentos escoando em direção ao mar. 
 107
 VI.3 – Interferências na Operação de Dragagem 
 
O processo WID pode sofrer interferências operacionais através de 
restrições ao equipamento ou ao escoamento da pluma de sedimentos. Interrupções 
na operação da draga são consideradas mínimas, pois sua versatilidade, a princípio, 
não encontra dificuldades operacionais em locais de acessos, normalmente, restritos 
às dragas convencionais, principalmente devido à profundidade do canal e espaço 
para manobras. Além disso, como a operação ocorre, preferencialmente, em vias 
aquáticas abrigadas, a paralisação devido à formação de ondas de marés 
meteorológicas ou mau tempo é desprezível. Porém, o deslocamento da corrente dedensidade pode sofrer significativas interferências devido as correntes naturais, já 
tratadas no capítulo V, subitem V.2. 
 
Uma das preocupações da dragagem por injeção de água é fluidificar o 
material de fundo de maneira que a densidade desta mistura fique maior que a 
densidade das águas fluviais ou da cunha salina, quando for o caso, levando-se em 
consideração as características hidrodinâmicas do Rio Itajaí-Açú. Neste raciocínio, a 
cunha salina, menos densa que a corrente de densidade, deverá se deslocar para 
uma camada superior do fluido, com isto a pluma de sedimentos permanece junto ao 
leito evitando um contato com outros forçantes hidrodinâmicos existentes na coluna de 
água, preservando a sua estabilidade. Por outro lado, se a fluidificação dos 
sedimentos apresentar valores de densidade muito altos, significa que a corrente de 
densidade formada se propagará por curtas distâncias, se tornando, também, uma 
interferência indesejável ao processo de dragagem. Portanto, a densidade da corrente 
de turbidez deve ser bem controlada durante o processo de dragagem para se obter o 
melhor desempenho operacional. Valores de massa específica entre 1020 e 
1100kg/m3 para a corrente de densidade foram encontrados em campanhas no Rio 
Mississipi - EUA (BORST et al., 1994), sendo considerados convenientes ao processo 
WID. 
 
 
 
 
 
 
 108
 VI.4 – Periodicidade das Batimetrias 
 
 A periodicidade das batimetrias no método por injeção de água é muito 
importante para visualizar a situação da área de dragagem e da deposição dos 
sedimentos removidos. Monitoramentos acompanhados por KNOX et al. (1994), 
durante testes de dragagem pelo processo WID, no Rio Mississipi, nos EUA, indicaram 
a necessidade de uma freqüência tríplice nas batimetrias iniciais, sendo providenciado 
uma ação anterior, uma durante e outra posterior ao processo de dragagem, não 
somente no sítio de operação com ainda em áreas adjacentes. Este procedimento visa 
avaliar a taxa de produção do equipamento, a espessura do corte de dragagem e a 
trajetória percorrida pela corrente de densidade até o depósito final dos sedimentos. 
Após esta fase inicial, os monitoramentos subseqüentes envolvem, normalmente, uma 
sondagem batimétrica posterior a cada procedimento de dragagem, principalmente 
quando se trata de operações em áreas constantemente dragadas, onde vários 
registros já foram efetuados, sendo as condições hidrodinâmicas locais e as 
características das partículas bem conhecidas. Porém, caso algum fator inoportuno 
altere os valores já identificados, um incremento na periodicidade das batimetrias será 
necessário para melhor avaliar as novas condições do corpo aquático, adaptando um 
novo plano de dragagem42 para evitar desperdícios com operações inadequadas ou 
com pouca eficiência. 
 
 
 
 
 
 
 VI.5 – Discussão dos Resultados Obtidos 
 
 Analisando os resultados obtidos na campanha de medições no Porto 
de Itajaí, além dos principais parâmetros obtidos na literatura e registrados na Tabela 
III.3, pode-se destacar: 
 
• Velocidade da Corrente de Densidade – Os valores registrados pela 
literatura afirmam que existe uma variação na velocidade desta corrente entre 
0,3 até 0,5m/s, obtidos através de acompanhamento por sonar, no Rio 
Mississipi – EUA e Rio Thames – UK. No Porto de Itajaí o instrumento utilizado 
para medir a velocidade das correntes de fundo foi o ADV – Acustic Doppler 
Velocimeter, citado no capítulo V – subitem V.4.2, que por diversas vezes 
 
42 Contempla as ações pertinentes para aperfeiçoar o desempenho dos equipamentos de 
dragagem em uma operação planejada. 
 109
registrou valores, no leito, superiores aos citados na literatura durante o 
período de dragagem, não só no período de maré de enchente como ainda no 
período de maré de vazante, causando dúvidas se a dragagem estaria 
ocorrendo por indução artificial da corrente de densidade ou por deslocamento 
natural dos sedimentos durante a maré de vazante, aumentando a capacidade 
de transporte desta corrente através de processos hidrodinâmicos naturais, já 
definido no capítulo II – subitem II.2.6. Este raciocínio teve como base as 
curvas de velocidades dos gráficos V.1 ao V.16, cujos valores foram obtidos 
nas coordenadas de campanha mencionadas na figura V.4. 
 
• Material em Suspensão durante a atividade de dragagem – As amostras 
recolhidas na campanha de campo no Porto de Itajaí indicaram valores 
menores que as coletas mencionadas na literatura, ou seja, entre 28g/l a 40g/l, 
enquanto na literatura foi citada a faixa entre 50g/l a 100g/l. No texto foi 
esclarecido que a pluma de sedimentos formada pelo processo deve 
permanecer com valores próximos aos das correntes naturais que, neste caso 
seriam os sais presentes na intrusão salina que alcançaram, em Itajaí, o valor 
médio de 1028kg/m3, como os valores obtidos para a corrente de densidade 
(1045kg/m3 a 1053kg/m3) durante o processo de dragagem foram próximos ao 
da cunha salina e encontravam-se dentro da variação citada pela literatura 
(1020kg/m3 a 1100kg/m3) pode-se resumir que os parâmetros da corrente de 
turbidez estariam dentro de uma normalidade aceita literariamente. Contudo, 
esta situação, também, não possibilita afirmar que, no ponto indicado na 
campanha de campo (figura V.4), esta pluma de sedimentos estaria sendo 
formada pela ação da dragagem ou pelas correntes naturais que se 
encontravam presentes no local, pois, baseando-se na análise feita através do 
gráfico V.13, já havia indicação de elevada turbidez no fundo com velocidades 
das correntes próximas a 0,20m/s, antes do início da dragagem. Considerando 
os gráficos V.14, V.15 e V.16, plotados com dados apurados durante o período 
de dragagem, ficou constatado que os valores de turbidez e das velocidades, 
junto ao leito, possuem somente um pequeno incremento em relação aos 
valores do gráfico V.13, podendo este acréscimo ter sido motivado pela 
aceleração das correntes de vazante. 
 
 
 110
VII – CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 
 
 
 VII.1 – Conclusões 
 
 1 – Os custos operacionais podem ser considerados pequenos, principalmente 
no item de combustíveis e lubrificantes, quando se analisa a relação entre a potência 
total instalada no equipamento e a taxa efetiva de dragagem. Tal evidencia é 
ressaltada quando se compara o processo WID com outros métodos convencionais de 
dragagem, conforme detalhado no capítulo IV, subitem IV.5, deste trabalho. 
 
2 – A principal ferramenta de dragagem utiliza uma tecnologia que depende de 
ações introduzidas pelo equipamento operacional como: vazão e pressão do fluido 
injetado, deslocamento e distância da câmara de água em relação ao leito, para 
fluidificar e remover o material de fundo através da formação da corrente de 
densidade. Tais parâmetros poderão interferir na produtividade do equipamento 
diminuindo significativamente o seu rendimento operacional se forem conduzidos 
incorretamente. 
 
 3 – Através do registro obtido no item 03 da tabela III.3, pode-se concluir que o 
processo WID possui alta taxa de produção (aproximadamente 1110m3/h), 
principalmente considerando a potência média instalada nas dragas de injeção de 
água, conforme descrito na tabela III.2. Isto ocorre, principalmente, porque o 
deslocamento do material dragado, até a sua deposição final, independe da atuação 
do equipamento, propiciando um maior período efetivo de dragagem. Com isto, a 
potência disponível do equipamento só é utilizada para remoção do material de fundo. 
 
 4 – Esta metodologia propicia uma operação de dragagem mais recomendável 
que as dragagens convencionais nas seguintes ocasiões, já mencionadas no capítulo 
III, subitem III.5.4: 
 
• Em dragagens de áreas portuárias, principalmente junto aos berços de 
atracação e costados de embarcações, devido à ausência de vários 
equipamentos e acessórios de dragagem.111
• Em locais com restrições no leito do corpo hídrico como: existência de 
tubulações submarinas, presença de pilares de pontes ou, ainda, túneis 
submarinos. 
• Em regiões com muita movimentação de navios, pois a pluma de sedimentos 
se escoa sob o casco das embarcações, sem causar danos ou dificuldades à 
navegação. 
• Em incremento de profundidade localizada e restrita, para assentamento de 
cabos submarinos e linhas de dutos. 
 
 5 – Mesmo em regiões estuarinas que possuam grandes interferências dos 
forçantes hidrodinâmicos, principalmente no leito durante o período de maré de 
enchente, a metodologia WID poderá ser empregada com uma estratégia alternativa 
chamada ebb-WID (WINTERWEP et al., 2001), onde o carreamento dos sedimentos 
para além do sítio de dragagem é realizado somente durante o período entre a 
preamar até a baixamar, aproveitando-se das correntes geradas pela vazante da maré 
astronômica. Mesmo reduzindo seu período operacional a metodologia ainda é 
atrativa, sendo empregada, com muita freqüência, na dragagem do Porto de Itajaí que 
se utiliza dessa estratégia para possibilitar um maior percurso da pluma de 
sedimentos, nesse caso, em direção à plataforma continental, evitando as 
interferências das correntes naturais durante a maré de enchente. 
 
6 – Operações de dragagem que possuam o local de despejo restrito, como 
por exemplo, em terra ou em meios aquáticos bem delimitados, tornam inviável a 
utilização desta metodologia, devido à impossibilidade de deposição em terra e a 
dificuldade de manipular a pluma de sedimentos no meio aquático. 
 
7 – O deslocamento e a trajetória da corrente de densidade dependem das 
características das partículas do leito, da topografia e talude de fundo do corpo hídrico, 
além da manutenção dessas características durante o período de dragagem, 
necessitando um grande monitoramento, superior aos das dragas convencionais, 
através de constantes sondagens batimétricas para avaliar o desempenho da 
dragagem e a trajetória dos sedimentos suspendidos. 
 
8 – A literatura indica que a eficiência do processo de dragagem por injeção de 
água fica restrita a sedimentos de fundo constituídos por partículas com D50 ≤ 0,2 mm. 
 112
A utilização acima deste limite é possível, porém com limitações crescentes até se 
tornar inviável. Contudo sedimentos que possuam grande velocidade de queda – Ws – 
no meio fluido, poderão inviabilizar o processo de dragagem por injeção de água 
mesmo com uma granulometria D50 ≤ 0,2 mm. 
 
9 – A operação em leitos com materiais contaminados é ainda restrita ao 
processo WID devido aos efeitos de adsorção e dessorção de sedimentos 
contaminados para as partículas suspensas, conforme já avaliado no capítulo III – 
subitem III.4, podendo causar dispersão desses contaminantes na coluna de água 
com conseqüente contaminação de outros sítios fora da área de atuação da 
dragagem. Também a interferência na biota local deve ser considerada no 
planejamento operacional principalmente em regiões estuarinas onde a diversidade da 
vida marinha é intensa. 
 
10 – Possibilidade de atuação em conjunto com outros tipos de dragas, 
efetuando o deslocamento do material dragado até outros sítios, onde a dragagem 
convencional possa atuar com maior eficiência e economia. 
 
11 – Utilizando os resultados encontrados na campanha de medições no Porto 
de Itajaí, pode-se citar que: 
 
• Durante algumas incursões dos instrumentos foram registradas velocidades no 
fundo superiores a 0,3m/s, correspondente ao avanço da cunha salina para 
montante do estuário o que indica uma corrente contrária à trajetória desejada 
para a corrente de densidade. Este fato foi constatado nos gráficos V.6 e V.7, 
onde foram registradas velocidades de 0,7m/s e 0,3m/s, respectivamente. 
Estas correntes naturais podem causar interferências na rota da corrente de 
densidade em direção a embocadura do canal, podendo justificar, nessa 
situação, a utilização da proposta ebb-WID no rio Itajaí-Açú. 
 
• Um dos objetivos da campanha de campo no Porto Itajaí foi tentar identificar as 
características hidrodinâmicas da corrente de densidade. Os gráficos V.14, 
V.15 e V.16 tiveram seus valores registrados pelos instrumentos durante o 
processo de dragagem, sendo encontradas velocidades no fundo próximas a 
0,28m/s. As amostras colhidas no leito nestas três incursões registraram pesos 
 113
específicos de 1053, 1050 e 1045kg/m3 enquanto a cunha salina, no mesmo 
período alcançou o valor de 1028kg/m3. A tabela III.3 registra os valores da 
corrente de densidade entre, 0,3 a 0,5m/s para velocidade e 1020 a 1100kg/m3 
para a massa específica da mistura fluidificada. Mesmo apresentando 
resultados bem próximos à literatura, é prematura a conclusão de que os 
valores registrados são oriundos de uma possível indução de corrente de 
densidade pelo processo WID, pois os gráficos anteriores à dragagem, durante 
a maré de vazante, também evidenciaram uma corrente natural no fundo com 
valores próximos a 0,3m/s. 
 
 
VII.2 – Recomendações 
 
1 – Para iniciar este processo de dragagem, WID, em regiões aquáticas com 
poucos registros de sua hidrologia, recomenda-se a implantação de um programa de 
monitoramento hidrodinâmico mais amplo que os utilizados para os métodos 
convencionais, ou, quando possível, um teste operacional prévio, para avaliar se as 
correntes locais não irão interferir significativamente com o planejamento de 
dragagem, introduzindo, nesse contexto, as ações já mencionadas no capítulo III, 
subitem III.2 – Monitoramento, deste trabalho. 
 
2 – Baseado no Estudo de Caso da Dragagem no Porto de Itajaí, para seleção 
de uma draga por injeção de água conforme citações registradas no capítulo III, é 
recomendável, quando disponível, um levantamento histórico das correntes locais e do 
volume de assoreamento, no sítio operacional e nas áreas adjacentes, devido à 
necessidade de se conhecer as épocas de cheias e de estiagens da região, assim 
como a taxa de assoreamento por períodos distintos de sedimentação. Dessa 
maneira, o planejamento da dragagem torna-se mais confiável, pois a capacidade 
nominal do equipamento deverá ser suficiente para atender as necessidades de 
dragagem no local, considerando a pior condição imposta pela natureza. Pode-se 
também optar pela utilização de mais de um equipamento de dragagem durante o 
período de pior condição de assoreamento, porém esses custos devem ser analisados 
e comparados. 
 
 114
3 – Quando a taxa de assoreamento do sítio operacional for superior a 
capacidade nominal da draga por injeção de água e, por algum motivo, as condições 
de dragagem locais não permitirem a utilização de mais de um equipamento WID, 
deve-se considerar a possibilidade de utilizar um equipamento de dragagem 
convencional para atender esta defasagem de produção, ressalvando, neste caso, que 
a distribuição dos serviços na área de dragagem seja adequada com as características 
operacionais de cada metodologia. 
 
4 – Apesar da modelagem ser muito útil para indicar o possível local de 
deposição do material dragado, isto é, onde a corrente de densidade se dispersa, 
recomenda-se o acompanhamento programado da dragagem através de instrumentos, 
a fim de evitar alterações na rota pré-estabelecida para a pluma de sedimentos e no 
planejamento de dragagem, tendo em vista a possibilidade do surgimento intempestivo 
de forçantes hidrodinâmicos indesejáveis, além de possíveis alterações na topografia 
do leito aquático, devido ao fundo móvel normalmente presente no sítio operacional. 
 
5 – Torna-se muito recomendável o constante monitoramento batimétrico dos 
sítios adjacentes ao Porto de Itajaí, mencionado no capítulo VI – item VI.4, para avaliar 
se a concentração de sedimentos, em áreas adjacentes, tem sido alterada devido o 
incremento dos sedimentos suspendidos pela ação do processo WID, assim como é 
necessáriauma constante análise dos materiais dragados para descartar a presença 
de contaminantes no leito aquático, tendo em vista que esta metodologia não possui 
amparo técnico para atuação em leitos contaminados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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http://en.wikipedia.org/wiki
	 
	I – INTRODUÇÃO 
	I.1 – Objetivos 
	I.2 – Estrutura do Texto 
	II.1 Histórico e Evolução da Dragagem 
	 
	II.2 – Tipos de Operação de Dragagem 
	 
	II.2.1 – Dragagem de Aprofundamento ou Inicial 
	II.2.3 – Dragagem de Mineração 
	 
	II.2.4 – Dragagem Ambiental ou Ecológica 
	II.2.5 – Dragagens Especiais 
	II.2.6 – Dragagens Naturais ou Erosão 
	II.2.7 – Dragagens para Aterros Hidráulicos 
	II.3 – Classificação dos Processos de Dragagem 
	II.3.1 – Processos Mecânicos de Dragagem 
	II.3.2 – Processos Hidráulicos de Dragagem 
	II.3.3 – Processos Mistos de Dragagem 
	II.3.4 – Processos Pneumáticos de Dragagem