Estudo dos processos de sedimentação no Porto do Rio Grande (Rio Grande do Sul, Brasil)

Abstract

O assoreamento de canais de navegação é um processo natural na maioria dos portos do mundo. O Porto do Rio Grande, situado na região estuarina da Lagoa dos Patos, experimenta um processo de assoreamento acentuado. Embora detenham grande importância para o planejamento e otimização de operações de dragagem, ainda são escassos os estudos acerca dos processos de sedimentação neste porto. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo estimar as taxas de sedimentação e erosão de cada trecho do Canal Externo e do Canal Interno de Acesso ao Porto do Rio Grande em relação à cota de projeto e analisar o comportamento do fundo nesses locais, avaliando, separadamente, os cenários anterior e posterior à dragagem de aprofundamento do canal de acesso ao porto. A metodologia para estimativa das taxas de sedimentação e de erosão baseou-se em levantamentos batimétricos disponibilizados pela Superintendência do Porto do Rio Grande do período compreendido entre os anos de 2001 e 2018. Além disso, foram coletados testemunhos (dados sedimentológicos) em pontos localizados na região de interesse. Os resultados demonstraram que, para a configuração anterior à dragagem de aprofundamento do Canal de Acesso ao Porto do Rio Grande, as taxas médias de sedimentação e de erosão foram, respectivamente, 2,31 cm/mês e 1,18 cm/mês para o Trecho 1; 1,97 cm/mês e 4,57 cm/mês para o Trecho 2; 0,05 cm/mês e 4,61 cm/mês para o Trecho 3; 0,50 cm/mês e 4,28 cm/mês para o Trecho 4; todas em relação à cota de projeto de - 14,00 metros (NR/DHN). Já para a configuração atual, após o aprofundamento, as taxas médias de sedimentação e de erosão em relação à cota de projeto foram, respectivamente, de 0,56 cm/mês e 0,23 cm/mês no Trecho I; 18,06 cm/mês e 0,72 cm/mês no Trecho II; 24,80 cm/mês e 5,29 cm/mês no Trecho III; 22,76 cm/mês e 0,00 cm/mês no Trecho IV; 6,65 cm/mês e 5,22 cm/mês no Trecho V. Constatou-se que o aprofundamento induziu a maiores taxas de sedimentação, principalmente na porção interna do canal. Em ambos os traçados geométricos do Porto do Rio Grande, as maiores taxas de sedimentação médias foram observadas na região entre os Molhes da Barra do Rio Grande. Os testemunhos coletados, por sua vez, demonstraram a predominância das classes de areia fina e lama no canal. O fluxo bidirecional predominante na região, de vazante e de enchente, imprime nos padrões de sedimentação a presença de intercalações de diferentes fácies sedimentares. Quanto ao comportamento da região mediante forçantes ambientais, foi possível identificar que fenômenos de El Niño de intensidade moderada ou forte geram fluxos de vazante intensos no baixo estuário da Lagoa dos Patos, capazes de ressuspender o sedimento junto ao fundo do Canal Interno e transportá- lo para a região costeira adjacente e para o Canal Externo.Sedimentation in navigation channels is a natural process in most ports around the world. The Port of Rio Grande, which is located in the estuarine area of Patos Lagoon, suffers a intense sedimentation process. In this context, this study aims to estimate sedimentation rates in each stretch of the External and the Internal Rio Grande’s Port Channel. Although it has a great importance to dredging processes planning and optimization, studies about sedimentation process are still scarce for this port. In this context, this work aims to estimate sedimentation and erosion rates of each External and Internal Channel stretch, taking into account project depth, for design before and after the deepening dredging. The methodology for estimating sedimentation and erosion rates was based on bathymetry data from 2001 to 2018 provided by Superintendência do Porto do Rio Grande. Besides that, sediment cores were colected in region of interest. Results demonstrated that the mean sedimentation and erosion rates were, in this order, 2,31 cm/month and 1,18 cm/month at Stretch 1; 1,97 cm/month and 4,57 cm/month at Stretch 2; 0,05 cm/month and 4,61 cm/month at Stretch 3; 0,50 cm/month and 4,28 cm/month at Stretch 4; taking into account project depth of -14,00 meters (NR/DHN). For current design, after the deepening dredging, mean sedimentation and erosion rates are, in this order, 0,56 cm/month and 0,23 cm/month at Stretch I; 18,06 cm/month and 0,72 cm/month no Stretch II; 24,80 cm/month and 5,29 cm/month at Stretch III; 22,76 cm/month and 0,00 cm/month no Stretch IV; 6,65 cm/month and 5,22 cm/month at Stretch V. Therefore, it was verified that chanels deepening induced to higher sedimentation rates, mainly in the inner portion of the channel. In both geometric design of Port of Rio Grande, the highest average sedimentation rates were observed in the region between Rio Grande Jetties. Sediment cores demonstrated the dominance of the fine sand and mud in the channel. The bidirectional currents in the region induced the presence of different sediment layers interleaved. Moreover, it was possible to identify that strong and moderate El Niño events generates strong ebb flows in the estuarine area of Patos Lagoon, which are capable to erode bottom sediment in Internal Channel and carry this sediment to External Channel and adjacent coastal region.