PRAIAS
i - Terminologia
ii – Quebra de ondas
iii – Morfologia
iv – Transport de sedimentos
Transversal à praia
Longitudinal à praia
v – Impcto mpact of tidal ranges on beach morphol
Terminologia
A praia é um depósito de areia, cascalho ou seixo gerado pela
ação das ondas. Se extende da zona de quebra das ondas até
o ponto de mais internalizado de ação destas, associado a
uma falésia, uma duna ou vegetação permanente.
Face da costa superior
praia
Face da costa inferior
Plataforma
interna
Terminologia
A largura, ou mesmo a existência, destas zonas é bastante variável,
e depende da energia das ondas (diretamente proporcional) e
diâmetro do grão (indiretamente proporcional).
Antepraia
Pós-praia
Face da praia
Berma de
tempestade
Espraiamento
Surf
Arrebentação
Berma
Preamar
Baixamar
Terraço de
baixamar
Degrau
Calha
Barra
USACE 2006
Estes setores são altamente dinâmicos no tempo e no espaço, alargandose e contraindo-se em comprimento e altura, podendo até mesmo estar
temporariamente ausentes (ex: face da praia e pós-praia durante
tempestade).
Zona de
Surf
Face da praia
Berma
Crista da berma
Pós-praia
QUEBRA DAS ONDAS NA COSTA
As ondas tendem a quebrar quando a profundidade da água é ~20% maior que a altura da onda.
Hb = 0.78 h
A forma de quebra varia dependendo da inclinação do substrato (tanβ)
• inclinação intermediária do substrato = ondas tubulares (1> ξ > 0.4)
• inclinação suave = ondas deslizantes (ξ < 0.4)
• inclinação acentuada = ondas ascendentes (ξ > 1)
ξ = tan β
Hb / Lo
Deslizantes
Tubulares
Numero de
Iribarren
Ascendentes
Spilling
Plunging
Tamanho do Grão
Surging
Grãos mais grossos inclinam
mais a face da praia devido a
maior facilidade de infiltração da
água antes do refluxo.
RUN-UP
Para uma mesma altura de onda
a elevação máxima alcançada no
espraiamento é diretamente
proporcional à inclinação da face
da praia. Construções mais altas
em praias com ondas
ascendentes = terraços marinhos
mais altos
PRAIAS REFLECTIVAS = Onda ascendente
Terraco
Escarpa de
tempestade
Cúspides de praia
PRAIAS DISSIPATIVAS = Ondas deslizantes
Berma
Barra
Calha
PRAIAS INTERMEDIÁRIAS = Ondas tubulares
• Rápido diminuição da profundidade nas barras
• Morfologia muito variavel devido a migração das barras e
formação de canais tranversais e longitudinais
A migração da barra ocorre a velocidades de metros por
dia, de modo que o perfil de praia pode ser reconstituido 12 semanas apos uma tempestade (não havendo outro
evento neste interim)
A morfologia da praia e regulada não apenas pela energia das
ondas, mas também pelo diâmetro do sedimento.
O parâmetro admensional Ômega foi derivado de modo a
permitir a predição do perfil de praia
Ω = Hb
ω sT
Altura da onda na arrebentação
Período da onda
Velocidade de queda = tamanho do
grão
Praia Reflectiva
Ω < 1.5
Praia Intermediaria 1.5 < Ω < 5.5
Praia Dissipativa 5.5 < Ω
Hb=1 m, T=10 s and ωs =0.01 m/s (D~0.15 mm), Ω = 1/ 0.1 = 10 (DISSIPATIVA)
Mas se ωs =0.1 m/s, Ω = 1/ 1 = 1 (REFLECTIVE)
MORFOLOGIA MODAL DA PRAIA
Altura da onda cresce para um mesmo tamanho de grão
Tamanho de grão diminui para uma mesma altura de onda
PRAIAS DISSIPATIVAS EM ÁREAS COM MARÉ
RELATIVAMENTE ALTAS PODEM APRESENTAR VÁRIAS
BARRAS
MIGRAÇÃO DE
BARRAS PARA A
PRAIA
Alterações sazonais da morfologia de praia – mantido ωs mas
variando altura e periodo da onda
Intermediária
reflectiva
Ω = Hb
ω sT
Masselink and Pattiarachi 2001
Alterações diárias da morfologia da praia
Masselink and Pattiarachi 2001
TRANSPORTE TRANSVERSAL À PRAIA
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Perfil de Verão
Grande acumulação de areia na praia
Perfil Inverno x Verão
Erosão da praia e acumulo de
sedimentos na antepraia
Perfil de Inverno
Areia é removida e transportada
para a antepraia
Perfil de Inverno x Tempestade + forte
Erosão mais intensa com
transporte de areia ainda mais
distante
3m
CROSS-SHORE SEDIMENT TRANSPORT
Fluxos direcionados para offshore próximo
ao fundo. Velocidades típicas de 0,1 a 0,3
m/s, ou até 0,5 m/s sob condições severas
de onda. Causada pelo gradiente de
pressão associado ao acúmulo da água
contra a face da praia.
Correntes com largura limitada, orientada
transversalmente ou diagonalmente à linha
de costa. É forçada pela corrente de deriva
litorânea, que por sua vez é causada pela
gradiente de pressão ao longo da praia.
Velocities ~ 1m/s, alcançando até 2 m/s
sob condições severas de onda. Sofrem
modulações da maré – mais fortes entre
baixamar e meia maré. DEPENDE DO
ANGULO DE INCIDENCIA DAS ONDAS.
MODULAÇÃO DAS CORRENTES DE RETORNO PELA
MARÉ
A maior ou menor exposição da barra na antepraia altera o grau
de convergência do fluxo.
MODULAÇÃO DAS CORRENTES DE RETORNO PELOS
GRUPOS DE ONDA
Devido a existencia de “sets” ou grupos de onda, a intensidade
da corrente de retorno oscila em intervalos de minutos, com
pulsos de descarga.
CROSS-SHORE SEDIMENT TRANSPORT
Durante uma tempestade a erosão da praia é ainda mais severa
à frente de grandes correntes de retorno
Patrick Hesp
TRANSPORTE DE SEDIMENTOS
Lembrem-se que a velocidade crítica já é normalmente excedida pelo
movimento orbital das ondas.
Rip currents
Bed return flows
TRANSPORTE DE SEDIMENTOS LONGITUDINAL
O transporte é máximo no centro da
zona de surf – onde o canal ~e mais
profundo. Velocidades típicas são
entre 0.5 to 1 m/s.
Outro fator importante pode ser a
direção de espraiamento das ondas.
Quando em angulo podem gerar
transporte resultante na direção de
aproximação.
A velociade do fluxo e transporte de
sedimentos é diretamente
proporcional à altura da onda na
arrebentação e ângulo da onda.
Maiores velocidades com angulo de
45o.
Longshore current calculator
http://www.coastal.udel.edu/faculty/rad/sand.html
Breaker Zone
CORRENTES DE RETORNO E
INTENSIDADE DA DERIVA
Ângulo de
aproximação
das ondas
Enroncamento pode gerar
perda de sedimentos e
erosão a juzante em uma
praia anteriormente
estavel
ESPORÕES ARENOSOS
Esporões arenosos
formam-se devido a
existência de gradientes de
transporte de sedimento ao
longo de uma linha de
costa em curva. O
aumento do angulo de
aproximação das ondas
diminui a taxa de
transporte de sedimento, e
o excesso de sedimento
transportado é depositado
como uma extensão da
linha de costa anterior à
mudança de orientação.
Φ2
Φ1
……………
TRANSPORTE DE SEDIMENTO
APROXIMAÇÃO DA ONDA
canal
barra
ESPORÕES ARENOSOS
?
?
?
?
?
TRANSPORTE DE SEDIMENTOS EM SETORES DA COSTA
TRATO COSTEIRO OU “COASTAL TRACT”
USGS 2005
HOLOCENO
Direção da
deriva litorânea
de sedimentos
TRATO COSTEIRO
Série contigua de unidades
morfológicas em um sistema de
compartilhamento de sedimentos.
Tide Dominated Beaches
Altura de maré relativamente alta causa as zonas de arrebentação, surf e
espraiamento a migrar horizontalmente durante um ciclo de maré.
preamar
preamar
baixamar
baixamar
Distância de deslocamento
das zonas dinâmicas em 6
houras
Alguns pontos do perfil de praia expostos a espraiamento na baixamar podem
se tornar um zona de transformação de onda (shoaling) na preamar. Assim, a
morfologia observada vai refletir o resultado de um balanço de processos,
mais do que uma zona específica. Náo há muito tempo por exmplo para que a
arrebentação das ondas crie uma barra em uma posição associada a meia
altura de maré, pois o deslocamento é máximo neste momento.
Praia Dominada por Marés
A zona morfológica mais evidente em uma
praia dominada por marés será a praia de
preamar de sizígia, já que esta esta exposta
apenas ao processo de espraiamento.
TR = 2.2 m
Hb = 2.2 m
TR = 2.2 m
Hb = 0.3 m
Altura Relativa da Maré
TR / Hb
Praia Dominada por Marés
Praia Dominada por Marés
Crista e Calha
Topografia Monótona
Mais no FTP
Capitulo do livro do Masselink & Hughes sobre praia e barreiras.