Degradation of the salt pans in Ria de Aveiro : hydrodynamical study

• Autor(a) principal: Picado, Ana Teresa dos Santos
• Data de Publicação: 2008
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/2609
• topic: Oceanografia; Marinhas de sal; Hidrodinâmica

A Ria de Aveiro, uma laguna mesotidal localizada no Noroeste da Costa Portuguesa, é caracterizada por grandes áreas de baixios intermareais e por uma rede de canais estreitos. A laguna apresenta área significativa de marinhas de sal abandonados, cuja rápida degradação é causada pela falta de manutenção e pelas fortes correntes que provocam a erosão dos seus muros protectores. O principal objectivo deste trabalho consiste no estudo das consequências na hidrodinâmica de toda a laguna do colapso parcial dos muros das marinhas de sal, através da análise das correntes de maré, do prisma de maré e da assimetria de maré. Com este objectivo foi implementado e calibrado para a Ria de Aveiro um modelo hidrodinâmico de águas pouco profundas, ELCIRC. A calibração foi realizada ajustando o coeficiente de atrito de fundo, através da comparação entre séries temporais de elevação da superfície livre da água medidas e resultantes do modelo em catorze estações distribuídas ao longo da laguna. Também foi efectuada a análise harmónica comparativa entre estes dados e os resultantes do modelo de modo a avaliar a sua precisão. Uma avaliação dos valores obtidos para os erros médios quadráticos e para o skill mostraram que, apesar de existirem diferenças entre o modelo e os dados, foi conseguida uma boa calibração. Uma vez calibrado, o modelo ELCIRC foi utilizado para caracterizar a resposta da hidrodinâmica da laguna a alterações batimétricas (aumento da área alagável). Assim, foram geradas diferentes malhas, representando uma inundação sequencial da área central da Ria de Aveiro. Deste modo, várias simulações foram realizadas de forma a avaliar alterações gerais e locais no seu regime hidrodinâmico. A avaliação foi então efectuada através da análise das correntes de maré, do prisma de maré e da assimetria de maré determinadas para caso de estudo. Os resultados obtidos mostraram que um aumento da área total alagável da laguna, devido ao colapso parcial dos muros das marinhas de sal, resulta num aumento da velocidade da corrente e do prisma de maré, principalmente na área central da laguna e em marés mortas. A resposta da assimetria de maré, assim como as constantes harmónicas dos constituintes M2 e M4, sofrem também variações em resposta às alterações na área alagável da laguna. Um aumento da área total resulta num decréscimo da amplitude dos constituintes M2 e M4 e num aumento da sua fase. Consequentemente, o padrão da assimetria de maré na laguna também é alterado. Em geral, um aumento da área alagável da laguna induz um aumento da assimetria de maré, principalmente no canal de S. Jacinto, no canal do Espinheiro e no início do canal de Ílhavo. Ao longo do canal de Mira o efeito da expansão da área alagada da laguna no padrão de assimetria de maré não é significativo. ABSTRACT: The Ria de Aveiro, a mesotidal lagoon located on the Northwestern Portuguese coast, is characterized by large areas of intertidal flats and a web of narrow channels. The lagoon has a large area of mostly abandoned salt pans, whose rapid degradation is caused by the lack of maintenance and by the strong currents which erode their protector walls. The main aim of this work was to study the consequence of the salt pans walls partial collapse on the entire lagoon hydrodynamics, through the analysis of tidal currents, tidal prism and tidal asymmetry. With this purpose a shallow water model, ELCIRC, was implemented and calibrated for the Ria de Aveiro. The calibration was performed by adjusting the bottom friction coefficients, through the comparison between measured and computed time series of surface water elevations at fourteen stations distributed within the lagoon. Comparative harmonic analyses of those data and of the model results were also performed in order to evaluate the models accuracy. An assessment of the root mean square errors and skill showed that a good calibration was achieved, although differences between model and field data exist. Once calibrated, ELCIRC was used to characterize the response of the lagoon hydrodynamics to bathymetric changes (increase of the flooded area). Thus, distinct grids were generated representing a sequential flooding of the Ria de Aveiro central area. Several simulations were performed in order to evaluate possible changes in overall and local lagoon’s hydrodynamic regime. This evaluation was performed through the analysis of tidal currents, tidal prism and tidal asymmetry for each case study. The results show that an increase of the lagoon total flooded area, due to the salt pans walls partial collapse, produces an increase of the tidal currents magnitude and the tidal prism, mainly in the lagoon central area and with largest changes in neap tide condition. The responses of tidal asymmetry, as well as the harmonic constants of M2 and M4 constituents, were also affected by changes in the lagoon total flooded area. An increase in the total area of the lagoon results in a decrease of M2 and M4 amplitudes and in an increase of their phases. Thereby, the tidal asymmetry pattern in the lagoon is also changed. In general, an increase in the lagoon flooded area leads to an increase in the tidal asymmetry, mainly along the S. Jacinto, Espinheiro and at the beginning of Ílhavo channels. Along the Mira channel the effect of the expansion of the lagoon flooded in tidal asymmetry pattern is not significant.