Abstract:
Os processos costeiros envolvem diferentes escalas temporais e espaciais, podendo ainda interagir mutuamente assumindo formas mais complexas. Somado as diferentes escalas e interações existentes entre os processos, o tipo de fundo e meio no qual as ondas se propagam elevam ainda mais o grau dessa complexidade. Diversas regiões ao redor do mundo apresentam gradações espaciais e temporais do tipo de fundo resultando em alterações nos processos costeiros predominantes. É nesse contexto que o presente estudo tem como principal objetivo discutir a
morfodinâmica da praia do Cassino (RS) em diferentes escalas temporais e em situações onde o tipo de fundo e o meio de propagação tem as suas propriedades físicas alteradas. Dois serão os enfoques desse estudo: o primeiro abordará a variabilidade temporal da posição dos bancos utilizando uma série de dados de dois anos; o segundo abordará as alterações das ondas de gravidade pela presença de lama fluida na zona de surfe. Para alcançar o objetivo, far-se-á o uso de técnicas de vídeo imageamento. Através da série de dois anos de dados observou-se que a praia do Cassino ´e formada por um sistema de múltiplos bancos, basicamente três, com caráter geomorfologicamente cíclico que apresentou o surgimento de um novo banco pela divisão do banco intermediário em dois, de forma inédita na literatura científica. As séries de dados indicou a presença de diferentes componentes temporais, dentre elas estão a subsazonal, a sazonal, a mensal e a semanal, sendo que esta ultima apresentou maior representatividade da variabilidade total dos dados apresentando ainda correlação significativa com a variabilidade da altura das ondas. Durante a transgressão da lama que comumente ´e encontrada na antepraia do Cassino em direção a praia, a zona de surfe fica preenchida por sedimentos finos os quais podem atenuar até 100% da energia das ondas como pode ser observado através do espectro de séries de intensidade luminosa. A combinação dessas séries com perfis de praia e dados de concentração de material em suspensão fornecem evidências de que a máxima atenuação ocorre quando da formação de um sistema de duas camadas, caracterizado por lama fluida depositada sobre um fundo arenoso e uma camada de ´agua sobrejacente. A atenuação máxima foi observada no segundo dia do evento de deposição que ocorreu em Fevereiro de 2008, logo após a formação do sistema de duas camadas cuja formação pode ser atribuída a diminuição da altura das ondas fora da zona de surfe e ao aumento da atenuação pelo processo de retroalimentação positiva que ocorre entre a diminuição da altura das ondas e o seu potencial de manter a lama depositada e concentrada próximo a linha de praia. Ainda através do uso das séries de intensidade luminosa foi possível a determinação do número de onda por meio uma análise tomográfica para o primeiro dia do evento de deposição de Fevereiro, quando a lama fluida estava concentrada na zona de surfe interna próxima a linha de praia. A comparação entre o número de onda obtido por meio do vídeo com aquele obtido por meio da teoria linear indicou uma região de anomalia onde o número de onda observado é maior do que o previsto. Tal anomalia pode ser explicada pelo fato de que a lama fluida observada na zona de surfe pode ser vista como um fluido viscoso que tende a aumentar o número de onda devido às forças viscosas do fluido. Ainda, esse incremento do número de onda pode resultar em uma diminuição da celeridade dado que a mesma pode ser expressa pela relação inversa entre a frequência e o número de onda. Esse fato pode levar a conclusão de que a lama fluida, quando depositada na zona de surfe e quando da existência de gradientes laterais entre lama e areia, pode induzir a refração, visto que esta depende da celeridade das ondas. Assim, a presente tese tem como principal conclusão o fato de que as técnicas de vídeo imageamento aqui utilizadas servem como ferramenta para compreensão dos efeitos da lama sobre as ondas de gravidade. Espera-se com a análise aqui utilizada no estudo da variabilidade temporal dos bancos uma melhor compreensão dos efeitos da presença da lama na zona de surfe sobre o comportamento do mesmo quando da extensão da série aqui utilizada, de forma que a mesma possa englobar a ocorrência dos depósitos mais recentes que ocorreram em Fevereiro de 2008 e Abril de 2009.
Coastal processes involve different temporal and spatial scales, and they can also interact with each other, taking on more complex forms. Added to the different scales and interactions existing between the processes, the type of background and medium in which the waves propagate raise the degree of this complexity even more. Several regions around the world present spatial and temporal gradations of the bottom type resulting in alterations in the predominant coastal processes. It is in this context that the present study aims to discuss the
morphodynamics of Cassino beach (RS) at different temporal scales and in situations where the type of bottom and the propagation medium have their physical properties altered. There will be two approaches to this study: the first will address the temporal variability of banks' position using a two-year data series; the second will address the changes in gravity waves due to the presence of fluid mud in the surf zone. To achieve the objective, video imaging techniques will be used. Through the series of two years of data, it was observed that Praia do Cassino is formed by a system of multiple banks, basically three, with a geomorphologically cyclical character that presented the emergence of a new bank by the division of the intermediary bank in two, unprecedented in the scientific literature. The data series indicated the presence of different temporal components, among them are the subseasonal, the seasonal, the monthly and the weekly, and the latter presented greater representation of the total variability of the data, still presenting a significant correlation with the variability of the height of the waves. . During the transgression of the mud that is commonly found on the shore of Cassino towards the beach, the surf zone is filled with fine sediments which can attenuate up to 100% of the wave energy as can be seen through the spectrum of intensity series. bright. The combination of these series with beach profiles and suspended material concentration data provide evidence that the maximum attenuation occurs when a two-layer system is formed, characterized by fluid mud deposited on a sandy bottom and an overlying water layer. . Maximum attenuation was observed on the second day of the deposition event that occurred in February 2008, shortly after the formation of the two-layer system whose formation can be attributed to the decrease in wave height outside the surf zone and the increase in attenuation by the positive feedback process that occurs between the decrease in wave height and its potential to keep the mud deposited and concentrated close to the shoreline. Still using the light intensity series, it was possible to determine the wave number by means of a tomographic analysis for the first day of the February deposition event, when the fluid mud was concentrated in the inner surf zone close to the beach line. The comparison between the wavenumber obtained through the video and that obtained through the linear theory indicated an anomaly region where the observed wavenumber is higher than expected. Such anomaly can be explained by the fact that the fluid mud observed in the surf zone can be seen as a viscous fluid that tends to increase the wave number due to the viscous forces of the fluid. Furthermore, this increase in the wave number can result in a decrease in celerity since it can be expressed by the inverse relationship between the frequency and the wave number. This fact can lead to the conclusion that the fluid mud, when deposited in the surf zone and when there are lateral gradients between mud and sand, can induce refraction, since this depends on the celerity of the waves. Thus, the main conclusion of this thesis is the fact that the video imaging techniques used here serve as a tool for understanding the effects of mud on gravity waves. With the analysis used here in the study of the temporal variability of the banks, it is expected a better understanding of the effects of the presence of mud in the surf zone on the behavior of the same when the series used here is extended, so that it can encompass the occurrence of the most recent deposits that took place in February 2008 and April 2009.
