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MSc Thesis
- 1. Monitoring and evaluation of environmental impacts of port interventions during 2000-2001, on the Mondego estuary sedimentary system and adjacente coast João Pedro C. A. Mendes
- 2. Index Chapter I - Introduction Chapter II - Beach Profiles Chapter III -Topohydrographic Surveys Chapter IV - Sedimentary Solid Transport Chapter V - Synthesis e Conclusions
- 3. Objectives Improve and quantify of natural controles; Monitoring Beach evolution; Quantify rates of sedimentary evolution; Apply GIS calculus to the study of sedimentary dynamics; Contribute for sustainable management of this coastal area.
- 4. Methodology Field work Takingbeach profiles. Monitoring river and coastal dredging. Office work Topohydrographic Surveys analysis. Managing Data into a GIS system (3D imaging, numeric modelling, graphic exploration, 4D imaging and interpretation).
- 5. Geographical Location Adaptado de Cunha, 1998 (a) Distal (b) Intermédio (c) Próximal
- 6. Controls of sedimentary dynamics The Sea as a controling agent Wave characteristics 2001 Direction Height Period (ºN) % (m) % (s) % ≤ 220 1,1 calma 1,1 ≤8 2,2 ]220, 240] 1,6 ]0 a 1] 30 ]8, 10] 6 ]240, 260] 1,1 ]1 a 2] 50 ]10, 12] 35 ]260, 280] 33 ]2 a 3] 13 ]12, 14] 47 ]280, 300] 20 ]3 a 4] 4,1 ]14, 16] 8,2 ]300, 320] 43 ]4 a 5] 2,5 ]16, 18] 1,4 ]5 a 6] 0,3 Influence on coastal sedimentary evolution Influence on Longshore sedimentary transport
- 7. Monitoring sea level 4,5 Altura (Z.H.) Altura de agitação marítima Maré viva 4,0 Nível Médio 3,5 Maré morta 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,72 0,68 0,5 0,0 12-01-2001 17-01-2001 22-01-2001 27-01-2001 01-02-2001 06-02-2001 11-02-2001
- 8. Dredging areas In the Port´s Fishing Dock; - In the navigational channel and Port entrance. Limite dejurisdição Limite de jurisdição Sector Comercial Marina Terminal de Terminal Carga Geral de Granéis Porto Adaptado de I.P.C., 04/08/2000 de Pesca Limite de jurisdição Ponte da Gala
- 9. 3 ilhar e s) (m 2.000 Dredging monitored Dragagens portuárias 1.800 Extracção de areia na embocadura, anteporto e barra Extracção de areia na praia 1.600 M 1.400 1.200 1.000 800 600 400 200 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1989 1995 1997 1999 1985 1987 1991 1993 2001 0 Milhares (m 200 187 ) 195 3 180 150 160 140 128 115 120 100 80 70 60 60 38 45 40 32 23 10 10 20 5 Ago-00 Ago-01 Nov-00 Dez-00 Nov-01 Fev-01 Mar-01 Abr-01 Out-00 Jan-01 Jun-01 Out-01 Set-00 Mai-01 Set-01 Jul-01 Jul-00 0
- 10. Adaptado de Cunha & Dinis, 1998 1 2 3 II- Beach Profiles 4 5 Sedimentary behaviour of exposed beach Beach profile analysis 6
- 12. II – Beach Profiles Perfis elaborados no evolution de Nívea, Perfis elaborados no local Bola de Nívea, Profile 5 local Bola de 29/09/2000 a 07/10/2001 de 29/09/2000 a07/10/2001 29/09/2000 to 07/10/2001 29.9.00 29.9.00 8 8 3.10.00 3.10.00 4.11.00 4.11.00 7 29.08.01 17.07.01 17.06.01 13.05.01 15.04.01 17.03.01 10.02.01 15.01.01 5.12.00 4.11.00 3.10.00 29.9.00 5.12.00 7 5.12.00 15.01.01 15.01.01 10.02.01 6 10.02.01 6 5 07.10.01 29.08.01 17.07.01 17.06.01 13.05.01 15.04.01 10.02.01 15.01.01 17.03.01 5.12.00 4.11.00 3.10.00 29.9.00 17.03.01 15.04.01 Cotas (m) 5 15.04.01 Cotas (m) 4 13.05.01 13.05.01 4 17.06.01 07.10.01 29.08.01 17.07.01 17.06.01 13.05.01 15.04.01 17.03.01 10.02.01 15.01.01 5.12.00 4.11.00 3.10.00 3 17.07.01 17.07.01 3 29.08.01 29.08.01 2 07.10.01 07.10.01 2 1 1 0 0 0 0 10 10 20 20 30 30 40 40 50 50 60 60 70 70 80 80 90 90 00 11 00 00 11 11 0 110 0 11 20 1 20 20 11 30 1 30 30 11 40 1 40 40 11 50 1 50 50 11 60 1 60 60 11 70 1 70 70 11 80 1 80 80 11 90 1 90 90 Distância (m) Distância (m)
- 13. Evolution of the sedimentary prism per station 29-09-2000 30-09-2000 03-10-2000 05-10-2000 850 04-11-2000 05-12-2000 15-01-2001 10-02-2001 17-03-2001 15-04-2001 650 farolim Rotunda 13-05-2001 chaminé 14-06-2001 17-06-2001 17-07-2001 29-08-2001 450 31-08-2001 07-10-2001 cemitério 250 Área (m 2) 50 356400 354900 Latitude 353400 Bola Nívea The variability is explained by: -Sea charachteristics; -Morphology of the longshore bar and beach; - Exposure of the coast line.
- 14. Topohydrographic Surveys Analysis 21/11/2001 29/08/2001
- 15. 4D Bathymetric Map of Sedimetary evolution Am = 1,5 m; Rm = N281º; Tm = 12 s; Dredged = 283 656 m3 Balance = -37 738 m3 (449,26 m3/day) Am = Average Height of wave; ; Rm = Average Directional wave; A B Tm = Period of the wave A – Active area of sedimentary transport B – Deeper Longshore bar
- 16. Analysis of deepwater estuary sediment and nearby coast For this analysis we took into account: • sedimentary removal • Time scale of the analysed area • Sea characteristics (Wave height, Direction, Periods) • Fluvial discharge (ex.: flood effect) 21/02/2001
- 17. Sedimentary infilling of Port entrance (21/02/2001) Sedimentary flows related to currents; Human intervention area; Am = 2,4 m; Rm = N286º; Tm = 13 s; Dredged = 46 909 m3 (1 066,11 m3/dia); Bal. = 148 058 m3 (0,008 m3/day);
- 18. A Fishing Dock 30/03/2001 – 02/07/2001 Biggest loss = 143 949 m3 4D calculus Lowered Bathymetry= -1,78 m (-0,019m/day) B 02/07/2001 – 23/072001 Gain= 18 558 m3 C Loss = 51 486 m3 Balance = -32 928 m3 30/03/2001 – 02/07/2001 Area = 134 778 m2 Total Loss = 239 319 m3 30/03/2001 – 02/07/2001 Expected to be dredged = 250 000 m3 Bal. = -33 643 m3 Average bathymetric lowering of -0,011m/day Average growth [0,001; 0,011] m/day
- 19. GIS Analysis Allows you to: Quantify sedimentary volumes in transit; calculate accretion and erosion rates; interpretate the resulting of natural phenomena and human intervention; identify currents/sedimentary flows (and/or hidrodynamic); Predict sedimentary variations depending on the same natural conditions.
- 20. Harbour entrance Date (t1) 14-07-2000 27-07-2000 03-08-2000 28-08-2000 21-02-2001 06-04-2001 21-05-2001 29-08-2001 Date (t2) 27-07-2000 03-08-2000 28-08-2000 21-02-2001 06-04-2001 21-05-2001 29-08-2001 21-11-2001 Δt (days) 13 7 25 177 44 45 100 84 Average Height (m) 1,23 1,43 1,3 2,49 2,4 1,73 1,32 1,52 Average Direction 280 292,14 297,8 297,2 286,24 304,56 306,1 281,01 (Deg. North) Wave interval (s) 10,42 10,36 10,42 12,94 12,69 12,17 12,17 12,09 3 Balance (m /day) -5035 -8780 -1635 -71 2571 -2754 -1225 -514 Loss Loss Loss Loss Gain Loss Loss Loss 3 Dredging (m /dia) 6903 6490 1775 693 974 4255 2467 2820 3 Predicted (m /dia) 1867 -2290 140 622 3545 1501 1242 2306 Gain Loss Gain Gain Gain Gain Gain Gain
- 21. AVERAGE DAILY DREDGING VS. CALCULATED AVERAGE BALANCE WITH GIS (HARBOUR ENTRANCE) 8 Milhares (m3/dia) 6 4 2 0 -2 -4 Balanço sedimentar -6 Extracções -8 Polinómio (Extracções) Polinómio (Balanço sedimentar) -10 14/07/00 27/07/00 03/08/00 28/08/00 21/02/01 06/04/01 21/05/01 29/08/01 27/07/00 03/08/00 28/08/00 21/02/01 06/04/01 21/05/01 29/08/01 21/11/01
Editor's Notes
- Boa Tarde Aproveito desde já para cumprimentar o júri e o público presentenestas provas. O trabalho intitula-se Monitorização e avaliação de impactos ambientais de intervenções portuárias durante 2000-2001, no sistema sedimentar do Estuário do Mondego e litoral Adjacente.
- O índice do trabalho consiste no Capítulo I: na Definição de objectivos; das Metodologias aplicadas assim como do Enquadramento geográfico e geológico do estuário; Referem-se os Controlos da dinâmica sedimentar: a agitação marítima, a descarga do Mondego, O regime Mareal e as extracções de sedimentos. No Cap. II é efectuada a análise dos Perfis topográficos transversais à praia No Cap. III são analisados os levantamentos topo-hidrográficos No Cap IV é analisado transporte sólido litoral e finalmente no Capítulo V são referidas as conclusões
- Foram objectivos deste trabalho...
- As metodologias de campo e de gabinete
- Temos aqui um enquadramento do Estuário do Mondego, constituído por dois sistemas sedimentares distintos: o Sub sistema estuarino Mondego e o Sub-sistema estuarino Pranto onde se podem delimitar os diferentes sectores Distal Intermédio e Proximal.
- Com base nos registos da agitação marítima observada diariamente a partir do Farol do Cabo Mondego , fez-se o tratamento estatístico desses dados que sintetizam neste quadro o exemplo em 2001. Assinalam-se os rumos alturas e períodos mais frequentes respectivamente para 300-320ºN, 1 a 2 metros e 12 a 14 segundos. Para cada período de monitorização tentou-se perceber a influência da agitação marítima: na evolução sedimentar da praia, na evolução dos fundos sedimentares submersos e na estimativa do transporte sólido longilitoral.
- Fez-se o tratamento estatístico e interpretação da onda de maré com base no registo de três marégrafos durante o período de 1 mês.
- Fez-se uma análise das extracções sedimentares descriminadas por diferentes sectores portuários. Representam-se as áreas de intervenção portuária
- As extracções foram analisadas tendo em conta a evolução dos montantes anuais (Gráfico I-12) aqui descriminados por operações de dragagem por draga de sucção, ou por extracção de areia na praia. Destaca-se uma grande mudança relativamente aos anos anteriores, nomeadamente pela grande capacidade que a draga de sucção tem para extracção de areia (Gráfico I 13).
- Apresentam-se as várias estações onde se efectuaram perfis topográficos transversais à praia.
- A estação 5 aqui localizada permitiu a análise da evolução dos perfis topográficos.
- Foi efectuada a análise dos levantamentos topo-hidrográficos que incidem sobre os fundos submersos da área portuária e litoral adjacente. Foram criados modelos 3D dos fundos sedimentares, que permitiram a identificação de morfologia sedimentares. Analisaram-se as variações destas morfologias através da construção de cartas de variação batimétrica;
- de que esta carta é exemplo. Obtiveram-se para os diferentes períodos, as variações batimétricas por classes nas diferentes áreas. Nesta carta e para este período é possível identificar uma zona mais activa de crescimento e transporte sedimentar longilitoral, assim como efeitos das extracções de sedimentos efectuadas na zona do anteporto. Permite identificar os acarreios e os locais de maior extracção.
- ,particularmente os efeitos das cheias que se identificaram a 21/02/2001 no anteporto e respectiva entrada. Note-se a assimetria do canal e presença da barra de desembocadura. A descarga da cheia foi responsável pelo afastamento da barra longilitoral e amplificação do fundão junto do molhe Norte.
- A reocupação do fundão por acarreios sedimentares pode ser observada nesta carta de variação batimétrica onde são identificados fluxos sedimentares relacionados com as correntes (de enchente e de vazante) e a Evolução sedimentar de áreas sob intervenção antrópica sob dadas condições de agitação marítima médias.
- O EXEMPLO COMO O SIG PERMITE O CÀLCULO DE GANHOS E PERDAS para diferentes intervalos; As cartas de variação batimétrica sucessivas, para o Porto de Pesca, revelam diferentes áreas da remoção sedimentar para o estabelecimento de cotas. Identificam-se zonas de maior ganho e de perda sedimentares, tendo-se efectuado balanços sedimentares nestes períodos. Foi possível estabelecer comparações das variações verificadas com as extracções previstas.
- Ler
- Relativamente à zona mais dinâmica e crucial na acessibilidade ao Porto (Anteporto e respectiva entrada) e com base nas cartas topo-hidrográficas calcularam-se os balanços sedimentares para os intervalos sucessivos. Uma vez que estes balanços se encontravam afectados pelas extracções locais, e tendo em conta o valor das extracções conhecidos identificou-se o comportamento do sistema natural.
- Existe uma relação entre as variações de volume extraído (monitorização das extracções) e o balanço sedimentar (cartas de variação batimétrica/monitorização de cartas topo-hidrográficas). Foi possível concluir que a variabilidade nos montantes extraídos influenciaram muito mais do que as variações de agitação marítima.