Aplicação da modelação matemática ao cálculo de caudais e prismas de maré em sistemas estuarinos

Abstract

Os processos físicos associados à dinâmica das águas estuarinas têm uma influência significativa na variação da sua qualidade química e do seu estado ecológico, sendo a eutrofização desses meios hídricos consensualmente reconhecida como um problema actual à escala global, originado pelo incremento de actividades antropogénicas geradoras de descargas excessivas de nutrientes nos meios receptores, que, em situações extremas, podem conduzir à ocorrência de ambientes anóxicos e à proliferação de cianobactérias, que, ao libertarem substâncias de elevada toxicidade, colocam em risco a biodiversidade do ecossistema e a utilização desse meio hídrico como origem de água para abastecimento. No âmbito de um estudo sobre a influência da hidrodinâmica no estado trófico do estuário do rio Mondego, face ao gradiente de eutrofização observado no interior do seu braço sul, foi desenvolvido o modelo MONDEST (integrando hidrodinâmica e qualidade da água) com o objectivo de sustentar e aprofundar o conhecimento da dinâmica dos processos associados à produção primária e secundária neste ecossistema, considerando cenários de gestão definidos criteriosamente em função dos diferentes regimes de maré e de caudal fluvial. Neste trabalho foi dada especial atenção à determinação da variação espacial das assimetrias dos períodos de enchente e de vazante ao longo do estuário, para cada cenário, de modo a obter um cálculo mais rigoroso dos caudais e prismas de maré, que considera a dinâmica dos parâmetros hidráulicos ao longo do ciclo de maré. Em vez de se adoptarem secções de vazão médias no cálculo de caudais de maré médios e com eles se proceder à determinação do prisma de maré, preconiza-se uma nova metodologia que inverte este processo de cálculo, partindo do cálculo automático dos prismas de maré e das durações reais da enchente e da vazante, correspondentes aos volumes máximos e mínimos de água existentes em cada subdomínio do estuário. Estes volumes variam em função da batimetria (principalmente nas vastas áreas de sapal do braço sul), da amplitude da maré e da grandeza dos caudais fluviais que afluem a esse estuário, factor este muitas vezes negligenciado em estudos visando a determinação dos prismas de maré em sistemas estuarinos.