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Submitted by Daniele Fonseca (daniele@ct.ufrj.br) on 2020-06-19T12:12:58Z No. of bitstreams: 1 JulianeCastroCarneiro-min.pdf: 5932267 bytes, checksum: 920411fab205d75794fba042e1c4e38a (MD5) Made available in DSpace on 2020-06-19T12:12:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JulianeCastroCarneiro-min.pdf: 5932267 bytes, checksum: 920411fab205d75794fba042e1c4e38a (MD5) Previous issue date: 2018-10 Muitos portos e canais de navegação ao redor do mundo apresentam assoreamento e presença de lama fluida, que podem causar reduções na profundidade náutica. Neste contexto, a existência de camadas de lama fluida torna a definição da localização do fundo ambígua porque a localização das interfaces entre a água, a lama fluida e a lama consolidada é dinâmica e, muitas vezes, os sinais dos equipamentos tradicionais, como os ecobatímetros de dupla frequência, tornam-se ruidosos e difíceis de identificar estas interfaces. Esta pesquisa apresenta uma abordagem integrada do estudo das camadas lamosas em diferentes regiões portuárias e em condições controladas em uma coluna em laboratório. Medições in situ foram obtidas com equipamentos acústicos, sísmico e perfis de densidade, junto com amostragem para caracterização da granulometria e reológica do material. Quanto à detecção das camadas de lama através de medições com ecobatímetro, o retorno de alta frequência (HF) é associado à interface água - lama (lutoclina), e o retorno de baixa frequência (LF) é um sinal mais instável, porém correlacionado ás mudanças de gradientes e similares aos valores de densidades críticas identificadas pela transição reológica medida em laboratório. Com relação à medição das camadas, especificamente para o Porto de Santos, os testes reológicos revelaram um aumento na rigidez inicial das amostras na região interna do estuário. A combinação dos perfis de densidade com os dados reológicos permitiu estimar um potencial aumento de calado em 1,5 m, dependendo da localização, critério de profundidade náutica e condição da maré. Espera-se que a combinação de técnicas de detecção e medição permitam o desenvolvimento de ferramentas para navegação em lama fluida, com potencial aumento do calado, visando uma navegação segura. Many ports and navigation channels around the world suffer from silting and the presence of fluid mud layers and this continuous mud deposition can cause reductions in nautical depth. In this context, the existence of fluid mud layers makes the definition of the bottom location ambiguous because the location of interfaces between water, fluid mud and consolidated mud is dynamic and difficult to identify. The present work presents an integrated approach to the study of the fluid mud layers in different port regions and under controlled conditions in a laboratory column. In situ measurements were obtained with acoustic equipment, seismic, density profiles and sampling to characterize the grain size and rheology of the material. The study of the fluid mud is dependent on the rheological characteristics of the sediments, which showed the need to calibrate the methodology individually for each site to be studied. Regarding the detection of mud layers by means of echo-sounder measurements, high frequency return (HF) is associated with the water-mud interface (lutocline), and low frequency return (LF) is a more unstable signal, but correlated with changes in gradients and similar to the values of critical densities identified by the rheological transition measured in the laboratory. Regarding the measurement of the layers, specifically for the Port of Santos, the rheological tests revealed an increase in the yield stress of the samples in the internal region of the estuary. The combination of density profiles and rheological data allowed estimating a potential draft increase of 1.5 m, depending on the location, nautical depth criterion and tide condition. It is expected that the combination of detection and measurement techniques will allow the development of tools for navigation in fluid mud, with potential increase in draft for port areas for safe navigation.

Resumo: Estuários funcionam como ambientes deposicionais permanentes, e simultaneamente, como exportadores de sedimentos, suprindo os sistemas adjacentes (as praias e o oceano aberto) com material sedimentar necessário para a estabilidade dos processos físicos naturais. Nesse contexto, o Complexo Estuarino de Paranaguá (CEP) está localizado na porção centro-norte do litoral paranaense, com uma área superficial aproximada de 612 km2, e com dois eixos principais, denominados de baías das Laranjeiras (N-S) e de Paranaguá (E-W). Possui importância ecológica e econômica, pois há Unidades de Conservação (UCs) e portos implicando em conflitos gerados pelas relações ambientais entre as duas atividades. Nesse sentido, estudos de sedimentologia, evolução e transporte sedimentar se tornam necessários para avaliar os seus efeitos no ambiente estuarino. Os objetivos deste trabalho foram determinar mudanças nos padrões de distribuição granulométrica de curto prazo (45 anos), encontrar fácies sedimentares por redes neurais não supervisionadas e as implicações nas tendências de transporte sedimentar no eixo E-W do CEP. Para tanto, foi realizada a setorização das características granulométricas em diferentes conjuntos de dados (1966, 1995 e 2012) buscando estabelecer uma evolução para as tendências de transporte sedimentar. Este trabalho pretende contribuir para a aquisição de dados ambientais, de forma a fomentar estudos ecológicos e diagnósticos ambientais das UCs de marcadas na região, além de auxiliar no entendimento dos processos atuantes na distribuição sedimentar e preenchimento deste estuário, aporte sedimentar e como tanto as atividades antrópicas (agricultura e dragagens) quanto naturais (geologia, geomorfologia, tipologia de solos, correntes de maré e bacias de drenagem) modificam, em diferentes escalas, os padrões de distribuição sedimentar em estuários.