CRIAÇÃO E IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE
MONITORIZAÇÃO NO LITORAL ABRANGIDO PELA
ÁREA DE JURISDIÇÃO DA ADMINISTRAÇÃO DA
REGIÃO HIDROGRÁFICA DO TEJO
Estudo do litoral na área de intervenção da
APA I.P. /ARH do Tejo
Evolução morfodinâmica da região das
Barras do Tejo
Entregável 1.2.3.f
Junho 2013
CRIAÇÃO E IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE
MONITORIZAÇÃO NO LITORAL ABRANGIDO PELA
ÁREA DE JURISDIÇÃO DA ADMINISTRAÇÃO DA
REGIÃO HIDROGRÁFICA DO TEJO
Este relatório corresponde ao Entregável 1.2.3.f do projeto “Consultoria para a Criação e
Implementação de um Sistema de Monitorização do Litoral abrangido pela área de Jurisdição da
ARH do Tejo”, realizado pela Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL), para a
Agência Portuguesa do Ambiente, I.P. / Administração da Região Hidrográfica do Tejo (APA I.P.
/ARH do Tejo).
AUTORES
Andreia Barata (4)
Teresa Rosa (4)
João Geadas Cabaço (4)
Mário Teles (1)
César Freire de Andrade (2), (3)
Tanya Mendes Silveira (2), (3)
(1)
GeoSub – Prospeção, Geomática e Ambiente
(2)
Departamento de Geologia (FCUL)
(3)
Centro de Geologia da Universidade de Lisboa
(4)
Consultores externos
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REGISTO DE ALTERAÇÕES
4
Nº Ordem
Data
Designação
1
Junho de 2013
Versão inicial
Entregável 1.2.3.f
Junho de 2013
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Componentes do estudo do litoral na área de intervenção da APA, I.P. /ARH do Tejo
1 Estudo do litoral na área de intervenção da APA, I.P. /ARH do Tejo
1.1 Caracterização do forçamento meteorológico e oceanográfico
1.1.1 Vento
Entregável 1.1.1.a Caracterização do regime de ventos no litoral
1.1.2 Precipitação
Entregável 1.1.2.a Caracterização da precipitação na região hidrográfica do Tejo
Entregável 1.1.2.b Estimativas de descarga sólida fluvial potencial
1.1.3 Marés
Entregável 1.1.3.a Caracterização do regime de marés
1.1.4 Correntes
Entregável 1.1.4.a Caracterização das correntes costeiras
1.1.5 Sobre-elevação meteorológica
Entregável 1.1.5.a Caracterização da sobre-elevação meteorológica
Entregável 1.1.5.b Caracterização do regime de extremos do nível do mar
1.1.6 Nível médio do mar
Entregável 1.1.6.a Análise da evolução do nível médio do mar em Cascais
Entregável 1.1.6.b Cenários de evolução do nível médio do mar para 2100
1.1.7 Ondas
Entregável 1.1.7.a Caracterização do clima de agitação ao largo
Entregável 1.1.7.b Caracterização do clima de agitação junto à costa
Entregável 1.1.7.c Caracterização do clima de agitação na zona de rebentação nas praias-piloto
Entregável 1.1.7.d Avaliação da deriva litoral nas praias-piloto
1.2 Caracterização da margem terrestre na situação de referência
1.2.1 Caracterização das principais unidades geológicas e da organização geomorfológica da faixa costeira
Entregável 1.2.1.a Caracterização das principais unidades geológicas e da organização geomorfológica da
faixa costeira
1.2.2 Estudo das tendências de evolução nos últimos 50-100 anos, em litoral de arriba e de acumulação
1.2.2.1 Litorais de arriba
Entregável 1.2.2.1.a Inventário de instabilidades nas arribas obtido por fotointerpretação
Entregável 1.2.2.1.b Inventário de instabilidades obtido for fotogrametria aérea digital multitemporal em
sectores de arribas selecionados
Entregável 1.2.2.1.c Monitorização da evolução de fachadas de arribas selecionadas: técnicas e resultados
1.2.2.2 Litorais de acumulação
Entregável 1.2.2.2.a Análise da evolução da linha de costa em litoral baixo arenoso nos últimos 50 anos
Entregável 1.2.2.2.b Análise da evolução da linha de costa nos últimos 50 anos – caso especial da Costa da
Caparica
Entregável 1.2.2.2.c Utilização de ortofotomapas e fotografias aéreas para a delimitação da linha de costa
1.2.3 Definição de uma série de áreas piloto (praias), representativas dos diferentes segmentos costeiros, para
o estudo da variabilidade morfodinâmica sazonal na área de intervenção da APA, I.P./ARH do Tejo, com vista à
sua monitorização periódica
Entregável 1.2.3.a Lista das praias-piloto representativas do litoral em estudo para teste e aplicação de
ferramentas de monitorização e caracterização da variabilidade sazonal
Entregável 1.2.3.b Rede de pontos de apoio das praias-piloto
Entregável 1.2.3.f
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Entregável 1.2.3.c Metodologia e frequência espácio-temporal a aplicar para monitorização e
caracterização da variabilidade sazonal nas praias-piloto e avaliação das ferramentas de monitorização
adotadas
Entregável 1.2.3.d Dados em bruto resultantes dos trabalhos de campo nas praias-piloto
Entregável 1.2.3.e Caracterização da variabilidade morfodinâmica sazonal das praias-piloto
representativas do litoral em estudo
Entregável 1.2.3.f Evolução morfodinâmica da região das Barras do Tejo
1.3 Avaliação da perigosidade associada à mobilidade da linha de costa
1.3.1 Determinação e cartografia da perigosidade associada à ocorrência de fenómenos de instabilidade em
arribas, incluindo definição objetiva de zonas de elevada perigosidade e/ou risco
Entregável 1.3.1.a Determinação e cartografia da perigosidade associada à ocorrência de fenómenos de
instabilidade em arribas à escala regional
1.3.2 Determinação e cartografia da perigosidade associada à erosão de praias e ao galgamento oceânico
Entregável 1.3.2.a Determinação e cartografia da perigosidade associada à erosão de praias e ao
galgamento oceânico
1.3.3 Verificação da adequabilidade das faixas de risco/salvaguarda definidas no POOC em vigor e, se
necessário, proceder à sua redefinição
Entregável 1.3.3.a Estudo da adequabilidade das faixas de risco/salvaguarda definidas no POOC em vigor
1.4 Enquadramento das soluções de intervenção
1.4.1 Em litoral de arriba
1.4.1.1 Definição de um quadro de referência objetivo e pormenorizado de especificações técnicas, restrições
e recomendações a aplicar em projetos de intervenção nas arribas que se tornem necessários para reduzir
riscos, preservar património ou assegurar a estabilidade e segurança de projetos de estruturas que envolvam o
uso da orla costeira, assegurando simultaneamente a preservação paisagística e ambiental do litoral de arriba
Entregável 1.4.1.1.a Definição de um quadro de referência a aplicar em projetos de intervenção nas arribas
1.4.2 Em litoral arenoso e nas áreas piloto previamente identificadas
1.4.2.1 Caracterização da capacidade de ocupação de praias
Entregável 1.4.2.1.a Caracterização da capacidade de ocupação de praias
1.4.2.2 Definição e teste de critérios para delimitação da linha da máxima preia-mar de águas vivas
equinociais, como consagrado na Lei nº 54/2005 de 15 de novembro, na área de jurisdição da APA, I.P./ARH do
Tejo
Entregável 1.4.2.2.a Estabelecimento de critérios e metodologias para a avaliação e verificação da linha da
máxima preia-mar de águas vivas equinociais
Entregável 1.4.2.2.b Dados em bruto resultantes do trabalho de campo para medição da cota da linha de
máximo espraio das ondas
Entregável 1.4.2.2.c Estudo e parecer sobre a delimitação da linha da máxima preia-mar de águas vivas
equinociais na faixa costeira sob jurisdição da ARH Tejo
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Entregável 1.2.3.f
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Índice
1
INTRODUÇÃO ....................................................................................................................................... 9
2
MÉTODOS .......................................................................................................................................... 10
3
RESULTADOS ...................................................................................................................................... 10
4
CONCLUSÕES ..................................................................................................................................... 34
5
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................................................... 34
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1 Introdução
No âmbito do estudo da evolução da morfodinâmica da região das barras do Tejo, procedeu-se
a uma análise e caracterização das alterações da morfologia do fundo, traduzidas pela variação
da hidrografia na região a escala decenal.
A Figura 1 representa a região estudada, e inclui os elementos de toponímia utilizados no
presente trabalho.
(Farol)
Esporão
da Calha
Figura 1. Extrato da carta nº 26303 à escala 1/15000 (julho de 2005). A linha tracejada delimita a sul a
região referenciada no texto.
No presente trabalho, consideraram-se os Cachopos do Norte e do Sul como limitados pela
batimétrica dos 10 m (ZH1). A designação Cabeça do Pato refere-se à extremidade SW do
Cachopo do Norte, na região onde este banco tende a encurvar para sul e a intersetar o canal
da Barra Sul. No Cachopo do Sul, para o interior da batimétrica dos 5 m (ZH), verifica-se a
ocorrência de um conjunto de ilhas, bancos, canais móveis que, na sua globalidade, se
designaram por Banco do Bugio, reservando-se a designação de Golada para o canal periférico
localizado a nascente, com expressão morfológica mais pronunciada; no que respeita ao Banco
do Bugio o estudo incidiu essencialmente sobre a região que se estende para norte da secção
Farol do Bugio – Esporão da Calha, representada a tracejado na Figura 1.
1
ZH – Zero Hidrográfico.
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2 Métodos
Os trabalhos efetuados fundamentam-se na análise e comparação dos elementos disponíveis:
cartas hidrográficas publicadas pelo Instituto Hidrográfico (IH), e estudos e publicações sobre o
tema, complementados com informação contida em levantamentos hidrográficos parciais
efetuados pela Administração do Porto de Lisboa (APL) no passado recente.
Retomaram-se os elementos apresentados em Hidroprojecto (2001) (onde se discute a
evolução dos fundos baseada na comparação de levantamentos hidrográficos efetuados em
1964, 1996 e 2000), em Hidroprojecto (2007) (comparação de levantamentos hidrográficos
efetuados em 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 e 2006, do Banco do Bugio e Golada) e
Hidroprojecto (2009) (uma compilação, reanálise e interpretação de toda a informação
disponível até 2008); o presente estudo faz uso dessa informação, integrando-a e
completando-a com uma análise dos elementos batimétricos parciais obtidos em 2009 e 2010
pela APL. As comparações foram feitas com recurso ao programa DTM (“Digital Terrain
Model”) para a área mínima comum entre todos os levantamentos e as isopletas,
equidistantes de 1 metro, referem-se a linhas de igual diferença entre profundidades nos
levantamentos mais recentes e mais antigos. Na Tabela 1 apresenta-se o conjunto dos
elementos hidrográficos levantados pela APL na região das barras do Tejo e respetivas datas
de levantamento.
Tabela 1. Datas e locais dos levantamentos hidrográficos estudados.
2001
2002
2003
Cachopo do
Norte
Banco do Bugio/
Golada
Nov
Canal da Barra
Sul ou Grande
Set
Set
2004
2005
2006
Jun
Abr
Out
Out
Out
Abr/
Set
Abr/
Set
2007
2008
Abr/
Out
Set
2009
2010
Dez
Nov
Set
Jan/
Abr/Set
Mai
Set
3 Resultados
A região das Barras do Tejo e zona envolvente é marcada por uma dinâmica muito acentuada,
facilmente visível nos extratos das cartas náuticas da região publicadas pelo IH em 1993 e 1998
que mostram a zona do Bugio e Golada (Figura 2).
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Situação em 1993
Situação em 1998
Fonte: Instituto Hidrográfico (INT 1875)
(2ª edição - Março 1992, carta 45, correções 1993)
Fonte: Instituto Hidrográfico (INT 1876)
(3ª edição – Abril 1997, carta 46, correções 1998)
Figura 2. Extrato das cartas náuticas do IH de 1993, 1998: região do Banco do Bugio e Golada.
As figuras seguintes (Figura 4 a Figura 13) apresentam comparações entre levantamentos
anuais sucessivos da zona Banco do Bugio/Golada, (cf. Tabela 1), bem como entre os
levantamentos mais antigo e mais recente. A região selecionada para comparação e
quantificação da evolução (identificada a cinzento no encaixe de cada figura) é a mesma em
todos os casos.
As comparações de levantamentos hidrográficos de 1964, 1996 e 2000, (cf. Hidroprojecto,
2001), e dos levantamentos hidrográficos anuais efetuados entre 2001 e 2006 (cf.
Hidroprojecto, 2007) do Banco do Bugio e Golada, indicam que todo o Cachopo do Norte, bem
como o bordo norte do Banco do Bugio e a restante superfície do Cachopo do Sul são as zonas
onde a evolução morfológica é mais significativa. Além das alterações registadas nessas zonas,
aqueles estudos indicam também tendência para assoreamento ao longo de todo o canal de
navegação.
Segundo Hidroprojecto (2001) a evolução hidrográfica entre 1964 e 2000 na zona do Cachopo
do Norte, traduziu-se por uma translação de noroeste para sueste, com o deslocamento da
batimétrica de 10 m (ZH) nesse sentido, em cerca de 600 metros, na Cabeça do Pato, e
200 metros na extremidade oposta (Figura 3). No mesmo período a evolução hidrográfica no
bordo norte do Banco do Bugio processou-se em sentido contrário: as batimétricas dos 10 m
(ZH), 15 m (ZH) e 20 m (ZH) na face norte daquele banco registaram um deslocamento de 300
a 400 metros para norte, correspondendo a progradação do talude sobre o canal, enquanto na
superfície mais profunda do Cachopo do Sul se observou rebaixamento (erosão), com maior
expressão no seu bordo noroeste, onde a batimétrica dos 5 m (ZH) recuou para SE entre 400 e
500 metros. Os dados disponíveis são insuficientes para ajuizar se estas modificações
correspondem a uma translação e rotação da totalidade do Cachopo do Sul, com expressão
mais intensa no Banco do Bugio, ou se os grandes traços da distribuição morfológica deste
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banco se mantiveram virtualmente invariantes, com exceção de reajustes no bordo que
confina com o canal da barra.
N
1:50000
0
1000 2000m
Cabeça do Pato
LEGENDA
Levantamento de 2000
Levantamento de 1996
Levantamento de 1964
Figura 3. Comparação de levantamentos hidrográficos efetuados em 1964, 1996 e 2000. Batimétrica dos
10 m (ZH) (adaptado de Hidroprojecto, 2001)
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Figura 4. Banco do Bugio e Golada. Mapa de isopacas, levantamentos hidrográficos de 2002 e 2001.
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Figura 5. Banco do Bugio e Golada. Mapa de isopacas, levantamentos hidrográficos de 2003 e 2002.
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Figura 6. Banco do Bugio e Golada. Mapa de isopacas, levantamentos hidrográficos de 2004 e 2003.
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Figura 7. Banco do Bugio e Golada. Mapa de isopacas, levantamentos hidrográficos de 2005 e 2004.
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Figura 8. Banco do Bugio e Golada. Mapa de isopacas, levantamentos hidrográficos de 2006 e 2005.
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Figura 9. Banco do Bugio e Golada. Mapa de isopacas, levantamentos hidrográficos de 2007 e 2006.
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Figura 10. Banco do Bugio e Golada. Mapa de isopacas, levantamentos hidrográficos de 2008 e 2007.
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Figura 11. Banco do Bugio e Golada. Mapa de isopacas, levantamentos hidrográficos de 2009 e 2008.
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Figura 12. Banco do Bugio e Golada. Mapa de isopacas, levantamentos hidrográficos de 2010 e 2009.
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Figura 13. Banco do Bugio e Golada. Mapa de isopacas, levantamentos hidrográficos de 2010 e 2001.
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Entre 2001 e 2010 a intensidade dos movimentos sedimentares no sector do Banco do Bugio
e Golada pode ser traduzida pela variação dos volumes de assoreamento e de erosão
indicados na Tabela 2. Uma vez que os resultados se reportam a uma área mínima comum a
todos os levantamentos, os volumes indicados podem não representar a totalidade da
transformação morfológica ocorrida.
Tabela 2. Volumes de assoreamento e de erosão no sector do Banco do Bugio e Goladas (área
representada a cinzento nas Figuras 4 a 13)
6
3
Volumes (x10 m )
Assoreamento
Erosão
Balanço*
2002-2001
2.6
2.8
-0.2
2003-2002
2.8
2.9
-0.1
2004-2003
2.3
3.6
-1.3
2005-2004
2.0
4.1
-2.0
2006-2005
4.4
0.8
3.5
2007-2006
1.8
3.0
-1.2
2008-2007
1.5
3.7
-2.2
2009-2008
2.4
1.9
0.5
2010-2009
2.4
3.5
-1.0
2010-2001
7.2
11.4
-4.1
*valores positivos = sedimentação
Estes resultados mostram que, sectorial e intermitentemente, ocorre evolução morfológica
pronunciada nesta região. Mostram ainda que, com exceção dos períodos 2006-2005 e 20092008, a região do Banco do Bugio e da Golada apresentou uma tendência persistente para a
erosão, traduzida por diminuição da retenção sedimentar global.
Refira-se que os resultados respeitantes a 2008-2007 incluem o efeito de uma dragagem de
cerca de 1x106 m3, efetuada nas zonas norte e noroeste do Banco do Bugio (Hidroprojecto,
2009). Este facto evidencia-se na Figura 10, na qual se comparam levantamentos realizados
em Novembro de 2008 e Setembro de 2007, respetivamente. Este resultado é corroborado
na Figura 15, adiante apresentada, onde se visualiza, nessa zona, um recuo da batimétrica
dos 10 m (ZH), precisamente entre 2007 e 2008.
O aspeto mais relevante a salientar consiste no crescimento para norte da margem norte do
Banco do Bugio, independentemente do sinal das variações volumétricas globais. De facto, a
expressão morfológica atual da tendência de acumulação de areias nos bordos norte e
noroeste do Banco do Bugio pode ser comprovada pelo deslocamento das batimétricas de 5,
10 e 15 m (ZH), respetivamente, como ilustrado nas Figuras 14 a 16, elaboradas também com
base nos levantamentos hidrográficos de 2001 a 2010.
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Um estudo anterior, elaborado pela Hidrotécnica em 1985 para a APL, e citado em
Hidroprojecto (2001), tinha já referido padrões de evolução semelhantes aos aqui
reportados, e avançou as primeiras quantificações da variação volumétrica associada a estas
modificações. Os resultados apurados nesse trabalho apontam para a acumulação, no sector
norte do Banco do Bugio e Golada, de 750 000 m3/ano, entre 1970 e 1985, o que se traduziu
num avanço da frente de precipitação daquele banco, em direção a norte, de cerca de 16
m/ano, nesse período.
Contrariando a tendência geral, observam-se em alguns períodos bem definidos recuo
daquela vertente que poderão relacionar-se com a realização de dragagens em locais bem
definidos; um exemplo ocorrido entre 2007 e 2008 é o recuo de cerca de 17 metros na
batimétrica dos 10 m (ZH) que, tal como anteriormente mencionado, dever-se-á à realização
de dragagens em 2008 (Hidroprojecto, 2009).
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Figura 14. Banco do Bugio e Golada. Evolução da posição da batimétrica dos 5 metros (ZH), entre 2001 e 2010.
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Figura 15. Banco do Bugio e Golada. Evolução da posição da batimétrica dos 10 metros (ZH), entre 2001 e 2010.
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Figura 16. Banco do Bugio e Golada. Evolução da posição da batimétrica dos 15 metros (ZH), entre 2001 e 2010.
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Relativamente à região do Cachopo do Norte, tal como se pode visualizar na Figura 3,
anteriormente apresentada, verificou-se emagrecimento e deslocamento da Cabeça do Pato
entre 1964 e 2000 (Hidroprojecto, 2001). Este resultado concorda com a tendência
anteriormente caracterizada em estudo da Hidrotécnica Portuguesa (1985, in Hidroprojecto,
2001), e sublinha a persistência deste fenómeno. Aquele estudo indica que, entre 1929 e
1985, o banco se deslocou 850 m para ESE. Esta tendência manteve-se entre 2000 e 2005
(Hidroprojecto, 2007) (Figura 17) mas diminuiu de intensidade a partir de 2006 ou 2007 até
ao presente (Figuras 18 e 19). Nesta interpretação deve considerar-se o efeito da deposição
de areias, dragadas da Barra Grande em agosto de 2004, no bordo norte do Cachopo do
Norte (Hidroprojecto, 2009).
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Figura 17. Cabeça do Pato e Cachopo do Norte. Mapa de isopacas, levantamentos hidrográficos de 2005 e 2000.
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Figura 18. Cabeça do Pato e Cachopo do Norte. Mapa de isopacas, levantamentos hidrográficos de 2007 e 2005.
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Figura 19. Cabeça do Pato e Cachopo do Norte. Mapa de isopacas, levantamentos hidrográficos de 2009 e 2007.
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Procurou-se ainda caracterizar e avaliar o padrão de variação morfológica na região do Canal
da Barra Grande (Figura 20) que consta da Tabela 3. Estes elementos reportam-se a
assoreamento e erosão nos anos mais recentes, entre 2005 e 2009 (Hidroprojecto, 2009).
Tabela 3. Volumes de assoreamento e de erosão no sector do Canal da Barra
5
3
Volumes (x10 m )
2006-2005
2008-2006
2009-2008
2009-2005
Assoreamento
2.5
6.6
2.3
2.5
Erosão
3.2
9.5
8.7
13.0
Balanço
-0.7
-2.7
-6.4
-10.5
Em todas as comparações efetuadas o balanço foi sempre no sentido do aprofundamento do
canal da barra. Esta tendência associa-se à regularidade das dragagens de manutenção e
aprofundamento do canal da Barra Sul; a título de exemplo refere-se que, em 2007 e 2008,
as dragagens no canal de navegação totalizaram 1,36 x 106 m3 (Hidroprojecto, 2009).
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ABRIL 2005
MAIO 2006
ABRIL 2008
MAIO 2009
Batimétricas dos 15 m
Batimétricas dos 16 m
Batimétricas dos 17 m
Figura 20. Canal da Barra Grande. Localização de batimétricas entre 2005 e 2009.
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4 Conclusões
Em síntese pode afirmar-se que a tendência global dos processos de assoreamento/erosão
na área em estudo, não se distribui de forma homogénea nem no tempo, nem no espaço, no
que se refere ao sinal e à intensidade.
Os elementos estudados sugerem que os traços gerais da evolução da Barra do Tejo são
dominados por dois sinais: progradação do talude norte do Banco do Bugio sobre o canal de
navegação acompanhada de reconfiguração permanente dos fundos baixos que constituem a
superfície do Cachopo do Sul; emagrecimento, translação para SE e rotação no sentido antihorário do Cachopo do Norte com extensão do Cabeço do Pato, contrariada pelo esforço de
dragagem no Canal da Barra.
Estas conclusões são ainda de carácter essencialmente qualitativo devido à natureza dos
dados disponíveis. A definição do balanço sedimentar desta região requer cobertura integral
e sistemática dos fundos e um conhecimento detalhado, no espaço e no tempo, do esforço
de dragagem ou da alimentação artificial efetuada na zona envolvente.
5 Referências bibliográficas
Hidroprojecto, 2001. Equilíbrio hidrodinâmico das barras do Tejo e das zonas marítimas
adjacentes, Desenvolvimento da solução adoptada, estudo elaborado para APL Administração do Porto de Lisboa, S.A., 40 pp.
Hidroprojecto, 2007. Identificação dos impactes morfodinâmicos associados a intervenções
de dragagem na região das barras do Tejo. Parecer sobre os efeitos da intervenção
de alimentação artificial das praias da costa de caparica sobre a operacionalidade do
canal de navegação, estudo elaborado para APL - Administração do Porto de Lisboa,
S.A., março de 2007, 15 pp.
Hidroprojecto, 2009. Estudo de Impacte Ambiental e Assessoria ao Processo de Avaliação de
Impacte Ambiental do Aprofundamento do Canal da Barra do Porto de Lisboa,
estudo elaborado para APL - Administração do Porto de Lisboa, S.A., novembro de
2009, 37 pp.
Hidrotécnica Portuguesa (HP), 1985. Melhoria das Condições de Acesso pela Barra Sul,
estudo elaborado para APL - Administração do Porto de Lisboa, S.A.
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