MODIS image generated INSTAAR's

Environmental Computation and Imaging

HIDRODINAMICA Y TRANSPORTE DE SEDIMENTOS EN EL ESTUARIO DEL RIO AMAZONAS

MODIS image generated INSTAAR's

Environmental Computation and Imaging

Facility

AECO/PEnOCOPPE

UFRJ

….PROYECTO ACADEMICO DE LARGO PLAZO

RECURSOS FINANCIEROS / DATOS• CAPES / CNPq• FINEP/CT-Hidro• FINEP/CT-Aqua• PIATAM mar (PETROBRAS)• DHN (Marina de Brasil)• Proyectos Hibam & Amasseds

GRUPO DE TRABAJO• Susana Beatriz Vinzon (COPPE)• Afonso M. Paiva (COPPE)• Benoit Le Guennec (IRD)

Pos-doc• Benoit Waeles

Doctorado• Marcos Nicolas Gallo• Maximiliano Strasser• Leonardo Dardengo• Adriana Dantas Medeiros• Adriana Dantas Medeiros

Maestria• Felipe Augusto Melo de Oliveira• Rodrigo Duarte Fernandes

COLABORACION• IEPA y SEMA (AP)• UFPA (PA)• DHN • CNPq=IRD (IRD, IFREMER,

Francia)• DELFT HYDRAULICS (Holanda)

• Características generales del sistema • Modelación de la propagación de la

marea, acoplamiento agua-sedimento (trabajos concluidos)(trabajos concluidos)

• Retención de sedimentos finos en la región estuarina (trabajos en desarrollo)

2,5

m

3000

3050

3100

3150

3200

3250

3300

3350

15/2/94 0:00 20/2/94 0:00 25/2/94 0:00 2/3/94 0:00 7/3/94 0:00 12/3/94 0:00 17/3/94 0:00 22/3/94 0:00

•Caudal fluvial

1 año

100

000

to 3

00 0

00 m

3 /s

El sistema (1/3)

Forzantes…

j u n / 7 6 j u n / 7 7 j u n / 7 8 j u n / 7 9 j u n / 8 0 j u n / 8 1 j u n / 8 2 j u n / 8 3

100

000

to 3

00 0

00 m

•Marea

•Vientos alísios

•Corriente Norte del Brasil

0

10

20

30

40

50

60

Dep

th S

NM

M (m

)

MUDDY BOTTOM

SANDY BOTTOM

MOUTHRIVER BRANCHINGI. GURUPAOBIDOS FOZ

El sistema (2/3) bifurcación expansión Región de turbidez máxima

70

MOUTHRIVER BRANCHING

de Gallo, 2004

Perfil longitudinal del lecho

I. GURUPAOBIDOS FOZ

Qmax

Qmin

El Sistema (3/3)….propagación de la marea, reversión de corrientes, frente salina…

onda de marea progresiva CONVERGENCIA

onda de marea estacionaria RESONANCIA

frente salina

Modelación numérica como herramienta de análisis y de integración de Modelación numérica como herramienta de análisis y de integración de informacionesinformaciones

Estudio de la propagación de la marea: Modelo 2DH (SisBahia/UFRJ)-barotrópico

600000

800000

200 km

Modelación ... (1/6)

0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000

0

200000

400000

ObidosObidos

MacapaMacapa

BelemBelem

Canal NorteCanal Norte

Canal SulCanal Sul

Ilha de Ilha de GurupaGurupa

Modelación ... (2/6)

ESTACIONES MAREGRÁFICAS

(DHN e Hibam)

Generación de componentes de aguas someras (asimetría de la marea, variaciones en el nivel medio), estacionalidad (variaciones en el caudal del río).

Estudios realizados por el grupo sobre propagación d e la marea em el estuario, utilizando modelo 2DH:

Modelación ... (3/6)

Desarrollo de metodología para la reducción de levantamientos batimétricos (auxilio a la navegación)

Impacto del barro (sedimentos finos acumulados sobre la plataforma continental) en la hidrodinámica.

2

4

6

8

10

0

12

14

Modelación ... (4/6)

MODIS image gently provided by Edson de Faria

Data by Amasseds project (Kineke, 1994)

Sediment FLUXES (kg/m2s)

2

4

6

8

10

0

0

Depth (m)

2

4

6

8

10

0

12

14AMBIENTE SATURADO, PRESENCIA DE LUTOCLINA, LAMINARIZACIÓN, DRASTICA

REDUCCIÓN DE LA FRICCIÓN

Modelación ... (4/6)

MODIS image gently provided by Edson de Faria

Data by Amasseds project (Kineke, 1994)

Sediment FLUXES (kg/m2s)

2

4

6

8

10

0

0

Depth (m)

Propagación de la marea (M2): Nivel del agua

Modelación ... (5/6)

Em ambientes de altas concentraciones de sedimentos en suspensión (ambiente saturados) ocurre un fuerte acoplamiento entre la hidrodinámica y la dinámica de los sedimentos

Modelación ... (6/6)

Impacto de los sedimentos en suspensión sobre la hidrodinámica:

Este ejercicio de modelación refuerza el concepto de que si aumentamos la base física, reducimos el margen de variación de los parámetros

0.65 109

ton/year deposited over the Shelf

(Kuehl et al. 1986)

0.25 109

ton/year transported north

(Eisma et al 1991)

~1 109 ton in suspension (Amasseds)

Un balance posible de sedimentos

Consecuencias:

•Retención de sedimentos sucede principalmente en la región de turbidez máxima

Retención … (1/3)

1 109

ton/year

discharged by the river

(Meade, 1982)

Sedimentation rate determined using 210Pb(KUEHL et al., 1986)

región de turbidez máxima

•Tiempo de residencia seria del orden de un año, no podemos ‘ver’ la estacionalidad del aporte fluvial

•Precisamos de mecanismos de retención de sedimentos para la formación da región de turbidez máxima.

- FLOCULACION (REDUCCIÓN DE LA TENSIÓN DE CORTE)

- ASPECTOS MORFOLÓGICOS (RECIRULACIÓN / PLANICIES DE MAREA)

- ASIMETRIA DE LA MAREA

- CIRCULACIÓN ESTUARINA

- ACCIÓN DE OLAS

Mecanismos de retención:Retención … (2/3)

TRABAJOS EN DESARROLLO (modelos y mediciones):

Transporte y destino de los sedimentos finos (modelo 3D baroclinico).

Hidrodinámica de las llanuras de inundación y de las planicies de marea.

Retención … (3/3)

planicies de marea.

Evaluación de los diferentes mecanismos de retención de los sedimentos.

APLICACIONES:Impactos a derrames de petróleoSeguridad a la navegación en la Barra Norte

Aug 28, 2003 Nov 26, 2002

Gracias por vuestra atención.

ImagensMODIS