Modelagem de eventos extremos de nível do mar no Sistema Estuarino de Santos, São Vicente e Bertioga durante o ano de 2016

• Autor(a) principal: Ruiz, Matheus Souza
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/21/21135/tde-14062021-105015/
• topic: Civil Defense; Coastal flood; Defesa Civil; Estuário de Santos; Inundação costeira; Modelo numérico; Numerical model; Ressaca; Santos Estuary; Storm tides

Nesta dissertação são simulados eventos extremos de maré meteorológica (storm surges) ocorridos em 2016, em que o nível do mar ultrapassou 2,0 metros (storm tides), atingindo o estado de alerta dos Planos de Ação de Defesa Civil no Sistema Estuarino de Santos, São Vicente e Bertioga (SESSVB). A hipótese do presente estudo é que eventos extremos de nível do mar no SESSVB podem ser simulados e representados através de modelagem computacional, com possibilidade de sua utilização em modo operacional. Para testar esta hipótese, o trabalho tem como objetivo a implementação de um modelo numérico hidrodinâmico tridimensional de alta resolução, de forma a simular a circulação no SESSVB; os resultados foram avaliados através de análise comparativa com medições no Canal do Porto de Santos. Foi implementado um conjunto de três modelos hidrodinâmicos aninhados, de parte da Plataforma Sudeste brasileira em direção ao SESSVB. O modelo SESSVB - Level 2 - tem resolução horizontal de 80 m e é aninhado numa grade intermediária - Level 1, que por sua vez é aninhada à grade de mesoescala abrangendo parte da Plataforma Sudeste brasileira - Level 0, todas com discretização vertical de 12 camadas sigma. Esse conjunto de modelos foi forçado pelas marés, variações do nível médio do mar, ventos, temperatura, salinidade, descargas fluviais e trocas de radiação na interface ar-mar. Foi utilizada uma batimetria detalhada, considerando inclusive as regiões de manguezal. Os resultados das simulações obtiveram skills médios de 0,96±0,01 para o nível do mar e 0,81±0,07 para a componente de corrente significativa em cada estação analisada, com valores médios de raiz do erro quadrático médio (RMSE) de 0,15±0,02 m e 0,20±0,07 m/s. As simulações dos eventos extremos em 2016 subestimaram as storm surges em 0,11±0,07 m. A duração média desses eventos foi de 29,8± 7,36 h. Considerando todos os picos observados (simulados) de nível do mar acima de 2,0 metros, a média foi de 2,10±0,17 m (2,01±0,12 m), com maré meteorológica média de 0,67±0,14 m (0,56±0,10 m). Uma limitação deste estudo é que as estações observacionais da Praticagem de São Paulo estão localizadas no Canal do Porto de Santos; portanto, não foi possível comparar resultados do modelo com observações em outros trechos do SESSVB. Uma fonte adicional de erro podem ser as descargas fluviais, impostas através de valores médios mensais, assim não representando fielmente as vazões reais, que variam com a intensidade e distribuição das chuvas nas bacias hidrográficas. Futuramente, as simulações e previsões numéricas poderão ser aprimoradas em função da imposição de condições de contorno mais precisas, utilização de dados de vazões fluviais mais realísticos, adoção de grades mais refinadas e aprimoramentos nas parametrizações dos modelos. Apesar dessas limitações, os resultados desta pesquisa apoiam a ideia de que é possível reproduzir os processos hidrodinâmicos no SESSVB com skills muito altos e baixos erros. Assim, embora as storm surges simuladas tenham ficado abaixo dos valores observados, essa configuração do modelo mostra potencial para ser utilizada em sistemas de alerta precoce, ajudando assim as defesas civis locais nas tomadas de decisão para proteção de pessoas e propriedades.