Desenvolvimento e avaliação de um equipamento lagrangiano para aquisição de dados de correntes na zona de arrebentação praial

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Mildemberger, Danilo
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/82576
Resumo: Orientador: Dr. José Eduardo Gonçalves
id UFPR_512ebfb580508041a2202888e1951c54
oai_identifier_str oai:acervodigital.ufpr.br:1884/82576
network_acronym_str UFPR
network_name_str Repositório Institucional da UFPR
repository_id_str 308
spelling Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e AmbientalGonçalves, José EduardoMildemberger, Danilo2023-05-15T18:01:09Z2023-05-15T18:01:09Z2022https://hdl.handle.net/1884/82576Orientador: Dr. José Eduardo GonçalvesTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa : Curitiba, 16/12/2022Inclui referênciasResumo: A zona de arrebentação praial é o ambiente mais dinâmico da zona costeira, onde processos hidrodinâmicos e geomorfológicos variam consideravelmente em um curto período de tempo e espaço devido à dissipação da energia transportada pelas ondas. Nesse sentido, é fundamental o estudo e monitoramento deste ambiente para um melhor conhecimento da dinâmica do local, principalmente com foco no planejamento de uso e ocupação da costa. Entretanto, a aquisição de dados na zona de arrebentação representa um grande desafio, devido à dificuldade de navegação e fixação de equipamentos e também pela considerável variabilidade espacial no módulo e na direção das correntes. O presente trabalho, portanto, teve como objetivo desenvolver e avaliar um derivador lagrangiano de baixo custo para ser utilizado na obtenção de intensidades de correntes na zona de arrebentação com objetivo de fornecer informações que permitam validar modelos numéricos que simulem a hidrodinâmica da região considerando a interação entre ondas e correntes. O derivador desenvolvido possui um corpo feito em impressão 3D contendo um sistema de eletrônica embarcada de baixo custo e alta capacidade de personalização, com um sensor de posicionamento por satélite (GNSS) não-diferencial e telemetria de dados em tempo real via protocolo de rádio LoRa. Para avaliar a qualidade do GNSS utilizado, três testes foram realizados, indicando um erro médio absoluto da velocidade na ordem de 1-2 cm/s e boa precisão do sensor para a representação de velocidades médias. Em seguida, três amostragens foram realizadas na zona de arrebentação considerando diferentes condições meteorológicas e oceanográficas para comparar os dados com resultados de modelos numéricos já implementados na mesma região. Os resultados obtidos pelo derivador indicaram uma boa representação das intensidades simuladas pelo modelo que simula efeitos hidrodinâmicos gerados pela interação entre ondas e correntes, entretanto, indicou uma tendência do modelo em formar correntes longitudinais para Sul em duas das três amostragens, enquanto os equipamentos se deslocaram para Norte nas três campanhas. Esse mesmo efeito foi verificado ao comparar o modelo com dados medidos por ADCP. Com base nos resultados obtidos, foi possível confirmar a hipótese levantada inicialmente de que mesmo um equipamento lagrangiano de baixo custo portando um GNSS não-diferencial pode gerar importantes informações sobre as correntes geradas pela quebra de ondas na região praial, possibilitando um melhor conhecimento dessa região e também a validação de modelos numéricos.Abstract: Surf zone is the most dynamic environment in the coastal zone, where hydrodynamic and geomorphological processes vary considerably in a short period of time and space due to the dissipation of energy carried by waves. In this sense, the study and monitoring of this environment are essential for a better understanding of the dynamics of the region, mainly with a focus on planning the use and occupation of the coast. However, the acquisition of data in the surf zone represents a great challenge, due to the difficulty of navigation and equipment anchoring and also due to the considerable spatial variability in the speed and direction of the currents. The present work, therefore, aimed to develop and evaluate a low-cost lagrangian equipment to be used to obtain current velocities in the surf zone in order to provide information to validate numerical models that simulate the hydrodynamics of the region considering the interaction between waves and currents. The developed drifter has a body made with 3D printing containing a low-cost onboard electronics system with a non-differential satellite positioning sensor (GNSS) and real-time data telemetry via LoRa radio protocol. To evaluate the quality of the GNSS used, three tests were performed, indicating a mean absolute error for speeds in the order of 1-2 cm/s and good sensor accuracy for representing average velocities. Then, three samplings were carried out in the surf zone considering different meteorological and oceanographic conditions to compare the data with results from numerical models already implemented in the same region. The results obtained by the drifter indicated a good representation of the intensities calculated by the model that simulates hydrodynamic effects generated by the interaction between waves and currents, however, it indicated a tendency of the model to indicate longshore currents to the South in two of the three samples, while the equipment moved north in the three campaigns. This same effect was verified when comparing the model with data measured by ADCP. Based on this, it was possible to confirm the hypothesis initially raised that even a low-cost Lagrangian equipment carrying a non-differential GNSS can generate important information about the currents generated by wave breaking in the surf zone, allowing a better knowledge of this region and also the validation of numerical models.1 recurso online : PDF.application/pdfOndas oceanicasSatélitesCorrentes oceanicasRecursos HídricosDesenvolvimento e avaliação de um equipamento lagrangiano para aquisição de dados de correntes na zona de arrebentação praialinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - DANILO MILDEMBERGER DE OLIVEIRA.pdfapplication/pdf25047060https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/82576/1/R%20-%20T%20-%20DANILO%20MILDEMBERGER%20DE%20OLIVEIRA.pdfb729ed13f61e8dd9b3287b4a6c65200aMD51open access1884/825762023-05-15 15:01:09.163open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/82576Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082023-05-15T18:01:09Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Desenvolvimento e avaliação de um equipamento lagrangiano para aquisição de dados de correntes na zona de arrebentação praial
title Desenvolvimento e avaliação de um equipamento lagrangiano para aquisição de dados de correntes na zona de arrebentação praial
spellingShingle Desenvolvimento e avaliação de um equipamento lagrangiano para aquisição de dados de correntes na zona de arrebentação praial
Mildemberger, Danilo
Ondas oceanicas
Satélites
Correntes oceanicas
Recursos Hídricos
title_short Desenvolvimento e avaliação de um equipamento lagrangiano para aquisição de dados de correntes na zona de arrebentação praial
title_full Desenvolvimento e avaliação de um equipamento lagrangiano para aquisição de dados de correntes na zona de arrebentação praial
title_fullStr Desenvolvimento e avaliação de um equipamento lagrangiano para aquisição de dados de correntes na zona de arrebentação praial
title_full_unstemmed Desenvolvimento e avaliação de um equipamento lagrangiano para aquisição de dados de correntes na zona de arrebentação praial
title_sort Desenvolvimento e avaliação de um equipamento lagrangiano para aquisição de dados de correntes na zona de arrebentação praial
author Mildemberger, Danilo
author_facet Mildemberger, Danilo
author_role author
dc.contributor.other.pt_BR.fl_str_mv Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Gonçalves, José Eduardo
dc.contributor.author.fl_str_mv Mildemberger, Danilo
contributor_str_mv Gonçalves, José Eduardo
dc.subject.por.fl_str_mv Ondas oceanicas
Satélites
Correntes oceanicas
Recursos Hídricos
topic Ondas oceanicas
Satélites
Correntes oceanicas
Recursos Hídricos
description Orientador: Dr. José Eduardo Gonçalves
publishDate 2022
dc.date.issued.fl_str_mv 2022
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-05-15T18:01:09Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-05-15T18:01:09Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1884/82576
url https://hdl.handle.net/1884/82576
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 1 recurso online : PDF.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPR
instname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron:UFPR
instname_str Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron_str UFPR
institution UFPR
reponame_str Repositório Institucional da UFPR
collection Repositório Institucional da UFPR
bitstream.url.fl_str_mv https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/82576/1/R%20-%20T%20-%20DANILO%20MILDEMBERGER%20DE%20OLIVEIRA.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv b729ed13f61e8dd9b3287b4a6c65200a
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813898829616906240

Registros relacionados