Ana Carolina Cavalcante de Lima (2017).pdf
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                    UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS
DEPARTAMENTO DE METEOROLOGIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM METEOROLOGIA

ANA CAROLINA CAVALCANTE DE LIMA

CONDIÇÕES HIDRODINÂMICAS E ESTIMATIVA DO TEMPO DE
RESIDÊNCIA NO COMPLEXO ESTUARINO LAGUNAR
MUNDAÚ/MANGUABA (AL) ATRAVÉS DE MODELAGEM
COMPUTACIONAL.

MACEIÓ/AL
2017

ANA CAROLINA CAVALCANTE DE LIMA

CONDIÇÕES HIDRODINÂMICA E ESTIMATIVA DO TEMPO DE
RESIDÊNCIA NO COMPLEXO ESTUARINO LAGUNAR
MUNDAÚ/MANGUABA (AL) ATRAVÉS DE MODELAGEM
COMPUTACIONAL.

Dissertação
apresentada
ao
Departamento de Meteorologia / CCEN/
ICAT- da Universidade Federal de
Alagoas- UFAL, para obtenção do título
de Mestre em Meteorologia.
ã

Orientador: Prof. Dr. Geórgenes Hilário Cavalcante Segundo

MACEIÓ/AL
2017

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Catalogação na fonte
Universidade Federal de Alagoas
Biblioteca Central
Bibliotecária responsável: Janaina Xisto de Barros Lima
L732c

Lima, Ana Carolina Cavalcante de.
Condições hidrodinâmicas e estimativa do tempo de residência no Complexo
Estuarino Lagunar Mundaú/Mangaba (AL) através de modelagem computacional
/ Ana Carolina Cavalcante de Lima. – 2017.
102 f. : il.
Orientador: Geórgenes Hilário Cavalcante Segundo.
Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Universidade Federal de Alagoas.
Instituto de Ciências Atmosféricas, Maceió, 2017.
Bibliografia: f. 99-102.
1. Estuários – Modificações físicas. 2. Tempo de resistência. 3. MIKE – 21 –
Modelo computacional. I. Título.
CDU: 556.546

A minha avó que tanto amo, Minervina
Lourenço de Lima.

AGRADECIMENTOS
Agradeço a todos os professores que lecionaram nesses 2 anos de Pós-graduação em
Meteorologia pela Universidade Federal de Alagoas no Instituto de Ciências Atmosféricas. Ao
professor Carlos Ruberto Fragoso pela disponibilidade de dados e tornar o estudo possível. Aos
amigos que fiz durante esse período, em especial Thaise Gomes da Silva, Nareida Simone
Delgado Cruz, Edmara Ramos Melo, pelo incentivo, conversas e descontrações. Ao Adsson
André da Silva Gomes por todo carinho, amor e apoio na realização deste trabalho.
Aos colegas de Laboratório de Oceanografia Física – UFAL, em especial Sara da Mota
Ribeiro. Ao Professor e Orientador Geórgenes Hilário Cavalcante Segundo por todo
conhecimento passado, por toda paciência e compreensão das minhas limitações e por fazer
esse trabalho se tornar real. E por fim, agradeço a minha família, meus pais Elson e Socorro,
meu irmão Bruno, minha tia Graça Rodrigues e avó Minervina Lourenço, que torce por minhas
realizações.

RESUMO

As lagunas Mundaú e Manguaba compõem o Complexo Estuarino Lagunar Mundaú-Manguaba
(CELMM), localizada no Estado de Alagoas, Nordeste do Brasil, são típicas lagunas costeiras
conectadas com o oceano por canais estreitos e que sofrem com acelerado processo de
degradação ambiental devido à praticas antrópicas deteriorantes como lançamento de esgoto
sanitário, efluentes industriais, exploração dos recursos naturais. A modelagem em ambientes
estuarinos tem sido amplamente utilizada como ferramenta auxiliares em tomadas de decisões
em questões ambientais. O trabalho visou estudar as regiões mais suscetíveis a problemas
relacionados a qualidade da água dentro do CELMM de acordo com o tempo de residência,
calculado a partir do modelo computacional Mike 21. O tempo de residência nesse ambiente
foi compreendido através de um traçador conservativo contendo 1kg/m³ de uma substância
hipotética dentro do CELMM e fora, na região costeira, contendo 0 kg/m³. Foram simulados o
tempo de residência no período de 2 meses, julho e agosto, com dados históricos de vazão
durante os anos de 1978 a 2016 e com dados diários reais de vazões em 2016. Os resultados da
simulação mostraram que as lagunas são fortemente influenciadas pelas descargas fluviais dos
principais rios afluentes, rio Mundaú e Paraíba do Meio, onde as altas e constantes descargas
fluviais históricos 1978 - 2016 resultaram em tempos de renovação de 14 e 30 dias, para
Mundaú e Manguaba, respectivamente. As áreas que necessitaram de mais tempos para atingir
37% da concentração do traçador foram: próximos as margens, ao leste da Mundaú e ao norte
da Manguaba. A ausência de vazão com dados reais para julho na laguna Manguaba resultou
em um retardo no tempo de residência onde as simulações no período de 2 meses não foram
suficientes para atingir 37% da concentração do traçador em toda a área da laguna. A circulação
no interior do CELMM mostrou ser bem limitada devido aos estreitos e irregulares canais de
ligação com o oceano, com baixas eficiências na comunicação entre as lagunas, refletindo numa
redução da amplitude da maré no interior dos ambientes, as máximas velocidades das correntes
foram encontradas em períodos de marés de vazante.
Palavras-chaves: Tempo de residência, MIKE 21, Mundaú, Manguaba.

ABSTRACT
The Mundaú and Manguaba lagoons compose the Complexo Estuarino Lagunar MundaúManguaba (CELMM), located in Alagoas, in the Northeast of Brazil, are typical coastal lagoons
connected to the ocean by narrow channels and suffering an accelerated process of
environmental degradation due to deteriorating anthropogenic practices such as sanitary
sewage, industrial effluents, the exploitation of natural resources. Modeling in estuarine
environments has been widely used as aids in decision making in environmental issues. The
study aimed to study the regions most susceptible to problems related to water quality within
the CELMM according to the residence time calculated from the Mike 21 computational model.
The residence time in this environment was comprised by a conservative tracer containing
1kg/m³ of a hypothetical substance within the CELMM and outside, in the coastal region,
containing 0 kg/m³. It was simulated the residence time in the period of 2 months, July and
August, with climatological data of flow during the years of 1978 to 2016 and with data of real
of flows in 2016. The results of the simulation showed that the lagoons are strongly influenced
by the fluvial discharges from the main affluents rivers, Mundaú river and Paraíba do Meio,
where high and constant climatological river discharges resulted in renewal times of 14 and 30
days, respectively for Mundaú and Manguaba. The areas that needed more time to reach 37%
of the tracer concentration were: near the banks, east of Mundaú and north of Manguaba. The
absence of flow with real data for July in the Manguaba lagoon resulted in a delay in residence
time where the simulations in the 2-month period were not sufficient to reach 37% of the tracer
concentration in the entire lagoon area. Circulation within the CELMM showed to be very
limited due to the narrow and irregular channels of connection with the ocean, with low
communication efficiencies between the lagoons, reflecting in a reduction of the amplitude of
the tide inside the environments, the maximum currents velocities were found in periods of
flusing tide.
Keywords: Residence time, MIKE 21, Mundaú, Manguaba.

LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Processos e forçantes locais e remotas na bacia de drenagem e no oceano adjacente
determinantes de características e da dinâmica de um estuário................................................ 19
Figura 2: Diagrama esquemático de um estuário do tipo cunha salina. .................................. 20
Figura 3: Diagrama esquemático de um estuário do tipo parcialmente misturado. ................ 21
Figura 4: Diagrama esquemático de um estuário do tipo completamente misturado ............. 22
Figura 5: Diagrama do processo de modelagem hidrodinâmica ambiental. ........................... 27
Figura 6: Localização do CELMM e dos principais rios afluentes. ........................................ 34
Figura 7: Dados históricos de precipitação da estação 82994 localizada no município de
Maceió entre as coordenadas: latitude -9.66; longitude -35.7. ................................................. 39
Figura 8: Dados históricos de temperatura da estação 82994 localizada no município de Maceió
entre as coordenadas: latitude -9.66; longitude -35.7. .............................................................. 39
Figura 9: Batimetria da Laguna Mundaú. ............................................................................... 46
Figura 10: Batimetria da Laguna Manguaba produzidas pela PORTOBRÁS/INPH. ............ 47
Figura 11: Batimetria da Laguna Manguaba produzidas pela PORTOBRÁS/INPH. ............ 48
Figura 12: Extração dos dados batimétricos durante a execução no Arcgis. .......................... 48
Figura 13: Detalhe da malha de discretização em elementos finitos e batimetria do CELMM
.................................................................................................................................................. 49
Figura 14: Localização da estação de cólera de dados de maré. ............................................. 50
Figura 15: Localização das estações utilizadas como condição de contorno do modelo. ....... 51
Figura 16: Dados reais de vazão dos Rios Mundaú e Paraíba do Meio para o ano de 2016... 52
Figura 17: Dados históricos de vazão do Rio Mundaú da estação 39770000 localizada no
município de Rio Largo entre as coordenadas: latitude -9.46°; longitude -35.85°. ................. 53
Figura 18: Dados históricos de vazão do Rio Paraíba do Meio da estação 39870000 localizada
no município de Atalaia entre as coordenadas: latitude -9.50°; longitude -36.02°. ................. 53
Figura 19: Localização do Aeroporto Zumbi dos Palmares. ................................................... 54
Figura 20: Calibração do modelo Mike 21 através de dados observados de maré na estação do
IMA, para o mês de julho de 2016. .......................................................................................... 56
Figura 21: Validação do modelo Mike 21 através de dados observados de maré na estação do
IMA, para o mês de agosto de 2016. ........................................................................................ 56
Figura 22: Localização da estação de coleta no canal principal de entrada da laguna Manguaba.
(MD) (ME) ............................................................................................................................... 57
Figura 23: Localização da estação de coleta no canal principal de entrada da laguna Mundaú.
.................................................................................................................................................. 58
Figura 24: Visão da estação de coleta no canal principal de entrada da laguna Mundaú. ...... 58
Figura 25: Sonda CTD para amostragem da salinidade e temperatura da água. ..................... 59
Figura 26: ADCP utilizado para medição da velocidade e direção da corrente. ..................... 60
Figura 27: Anemômetro portátil acoplado a uma bússola analógica utilizado para medição da
velocidade e direção dos ventos. .............................................................................................. 62
Figura 28: Distribuição dos ventos durante a campanha dos dias 14/10/2016 e 17/10/2016. 63
Figura 29: Variações da maré para o período analisado. (Gerado a partir da maré prevista para
o porto de Maceió, DHN da Marinha do Brasil). ..................................................................... 64
Figura 30: Distribuição espaço/temporal da salinidade no canal principal próximo à
desembocadura da laguna Mundaú (Lat. 9° 42’30.58 S; Long. 35°47’47.35’’W), durante 1 ciclo
de maré, entre às 7:00 e 20:00 horas do dia 14/10/2016. ......................................................... 64
Figura 31: Distribuição espaço/temporal da salinidade no canal principal próximo à
desembocadura da laguna Manguaba (Lat. 9° 43’57.27’’S; Long. 35°49’20.47’’W), durante 1
ciclo de maré, entre às 7:00 e 20:00 horas do dia 17/10/2016. ................................................ 65

Figura 32: Distribuição espaço/temporal da temperatura no canal principal próximo à
desembocadura da laguna Mundaú (Lat. 9° 42’30.58 S; Long. 35°47’47.35’’W), durante 1 ciclo
de maré, entre às 7:00 e 20:00 horas do dia 14/10/2016. ......................................................... 66
Figura 33: Distribuição espaço/temporal da temperatura no canal principal próximo à
desembocadura da laguna Manguaba (Lat. 9° 43’57.27’’S; Long. 35°49’20.47’’W), durante 1
ciclo de maré, entre às 7:00 e 20:00 horas do dia 17/10/2016. ................................................ 67
Figura 34: Componentes longitudinais (u) e transversais (v) nas desembocaduras das lagunas
Mundaú e Manguaba. ............................................................................................................... 68
Figura 35: Velocidades das Componentes longitudinais (u) e transversais (v) em coletas
realizadas no dia 14 e 17/10 nas desembocaduras das lagunas Mundaú e Manguaba. ............ 69
Figura 36: Distribuição das velocidades e direções das correntes em coletas realizadas no dia
14 e 17/10 nas desembocaduras das lagunas Mundaú e Manguaba. ........................................ 69
Figura 37: Mapas da distribuição de concentração do traçador calculado para o Complexo
Estuarino Lagunar Mundaú Manguaba com dados históricos durante os primeiros dias. ...... 71
Figura 38: Mapas da distribuição de concentração do traçador calculado para o Complexo
Estuarino Lagunar Mundaú Manguaba com dados históricos a cada 5 dias. .......................... 73
Figura 39: Localização da extração dos dados históricos de concentração e de velocidades das
componentes u e v no CELMM. Laguna Mundaú: estação A1: Lat. -9.599; Long. -35.794;
estação A2: Lat. -9.616; Long. -35.789; estação A3: Lat. -9.629; Long. -35.778; estação A4:
Lat. -9.645; Long. -35.775; estação A5: Lat. -9.677; Long. -35.790; estação A6: Lat. -9.674;
Long. -35.770. Laguna Manguaba: estação B1: Lat. -9.624; Long. -35.940; estação B2: Lat. 9.649; Long. -35.921; estação B3: Lat. -9.675; Long. -35.900; estação B4: Lat. -9.702; Long. 35.886; estação B5: Lat. -9.730; Long. -35.880; estação B6: Lat. -9.733; Long. -35.855. ...... 75
Figura 40: Dados históricos de concentração da laguna Mundaú e canais de ligação
distribuídos espacialmente em 6 estações. Estação 1: Lat. -9.599; Long. -35.794; estação 2: Lat.
-9.616; Long. -35.789; estação 3: Lat. -9.629; Long. -35.778; estação 4: Lat. -9.645; Long. 35.775; estação 5: Lat. -9.677; Long. -35.790; estação 6: Lat. -9.674; Long. -35.770. ........... 76
Figura 41: Dados históricos de concentração da laguna Manguaba e canal de ligação
distribuídos espacialmente em 6 estações. Estação 1: Lat. -9.624; Long. -35.940; estação 2: Lat.
-9.649; Long. -35.921; estação 3: Lat. -9.675; Long. -35.900; estação 4: Lat. -9.702; Long. 35.886; estação 5: Lat. -9.730; Long. -35.880; estação 6: Lat. -9.733; Long. -35.855. ........... 77
Figura 42: Dados históricos de velocidade das componentes u e v da laguna Mundaú e canais
de ligação distribuídos espacialmente em 6 estações. Estação 1: Lat. -9.599; Long. -35.794;
estação 2: Lat. -9.616; Long. -35.789; estação 3: Lat. -9.629; Long. -35.778; estação 4: Lat. 9.645; Long. -35.775; estação 5: Lat. -9.677; Long. -35.790; estação 6: Lat. -9.674; Long. 35.770. ...................................................................................................................................... 78
Figura 43: Dados históricos de velocidade das componentes u e v da laguna Manguaba e canal
de ligação distribuídos espacialmente em 6 estações. Estação 1: Lat. -9.624; Long. -35.940;
estação 2: Lat. -9.649; Long. -35.921; estação 3: Lat. -9.675; Long. -35.900; estação 4: Lat. 9.702; Long. -35.886; estação 5: Lat. -9.730; Long. -35.880; estação 6: Lat. -9.733; Long. 35.855. ...................................................................................................................................... 79
Figura 44: Mapas de velocidade e direção das correntes com dados históricos no complexo
estuarino lagunar Mundaú Manguaba. ..................................................................................... 80
Figura 45: Localização da extração dos dados históricos das correntes distribuídos
espacialmente em 8 pontos no CELMM. Laguna Mundaú: estação A1: Lat. -9.611; Long. 35.791; estação A2: Lat. -9.635; Long. -35.774; estação A3: Lat. -9.677; Long. -35.790; estação
A4: Lat. -9.674; Long. -35.770. Laguna Manguaba: estação B1: Lat. -9.625; Long. -35.937;
estação B2: Lat. -9.671; Long. -35.902; estação B3: Lat. -9.716; Long. -35.884; estação B4:
Lat. -9.733; Long. -35.855........................................................................................................ 81

Figura 46: Dados históricos de elevação das correntes da laguna Mundaú e canais de ligação
distribuídos espacialmente em 4 estações. Estação A1: Lat. -9.611; Long. -35.791; estação A2:
Lat. -9.635; Long. -35.774; estação A3: Lat. -9.677; Long. -35.790; estação A4: Lat. -9.674;
Long. -35.770. .......................................................................................................................... 82
Figura 47: Dados históricos de elevação das correntes da laguna Manguaba e canal de ligação.
Estação B1: Lat. -9.625; Long. -35.937; estação B2: Lat. -9.671; Long. -35.902; estação B3:
Lat. -9.716; Long. -35.884; estação B4: Lat. -9.733; Long. -35.855. ...................................... 82
Figura 48: Dados históricos de velocidades das correntes da laguna Mundaú e canais de
ligação distribuídos espacialmente em 4 estações. Estação A1: Lat. -9.611; Long. -35.791;
estação A2: Lat. -9.635; Long. -35.774; estação A3: Lat. -9.677; Long. -35.790; estação A4:
Lat. -9.674; Long. -35.770........................................................................................................ 83
Figura 49: Dados históricos de velocidades das correntes da laguna Manguaba e canal de
ligação. Estação B1: Lat. -9.625; Long. -35.937; estação B2: Lat. -9.671; Long. -35.902; estação
B3: Lat. -9.716; Long. -35.884; estação B4: Lat. -9.733; Long. -35.855. ................................ 84
Figura 50: Mapas da distribuição de concentração do traçador calculado para o Complexo
Estuarino Lagunar Mundaú Manguaba com dados reais durante os primeiros dias. ............... 85
Figura 51: Mapas da distribuição de concentração do traçador calculado para o Complexo
Estuarino Lagunar Mundaú Manguaba com dados reais a cada 5 dias. ................................... 86
Figura 52: Localização da extração dos dados reais de concentração e de velocidades das
componentes u e v no CELMM. Laguna Mundaú: estação A1: Lat. -9.599; Long. -35.794;
estação A2: Lat. -9.616; Long. -35.789; estação A3: Lat. -9.629; Long. -35.778; estação A4:
Lat. -9.645; Long. -35.775; estação A5: Lat. -9.677; Long. -35.790; estação A6: Lat. -9.674;
Long. -35.770. Laguna Manguaba: estação B1: Lat. -9.624; Long. -35.940; estação B2: Lat. 9.649; Long. -35.921; estação B3: Lat. -9.675; Long. -35.900; estação B4: Lat. -9.702; Long. 35.886; estação B5: Lat. -9.730; Long. -35.880; estação B6: Lat. -9.733; Long. -35.855. ...... 88
Figura 53: Dados reais de concentração da laguna Mundaú e canais de ligação distribuídos
espacialmente em 6 estações. Estação 1: Lat. -9.599; Long. -35.794; estação 2: Lat. -9.616;
Long. -35.789; estação 3: Lat. -9.629; Long. -35.778; estação 4: Lat. -9.645; Long. -35.775;
estação 5: Lat. -9.677; Long. -35.790; estação 6: Lat. -9.674; Long. -35.770. ........................ 89
Figura 54: Dados reais de concentração da laguna Manguaba e canal de ligação distribuídos
espacialmente em 6 estações. Estação 1: Lat. -9.624; Long. -35.940; estação 2: Lat. -9.649;
Long. -35.921; estação 3: Lat. -9.675; Long. -35.900; estação 4: Lat. -9.702; Long. -35.886;
estação 5: Lat. -9.730; Long. -35.880; estação 6: Lat. -9.733; Long. -35.855. ........................ 89
Figura 55: Dados reais de velocidade das componentes u e v da laguna Mundaú e canais de
ligação distribuídos espacialmente em 6 estações. Estação 1: Lat. -9.599; Long. -35.794;
estação 2: Lat. -9.616; Long. -35.789; estação 3: Lat. -9.629; Long. -35.778; estação 4: Lat. 9.645; Long. -35.775; estação 5: Lat. -9.677; Long. -35.790; estação 6: Lat. -9.674; Long. 35.770. ...................................................................................................................................... 90
Figura 56: Dados reais de velocidade das componentes U e V da laguna Manguaba e canal de
ligação distribuídos espacialmente em 6 estações. Estação 1: Lat. -9.624; Long. -35.940;
estação 2: Lat. -9.649; Long. -35.921; estação 3: Lat. -9.675; Long. -35.900; estação 4: Lat. 9.702; Long. -35.886; estação 5: Lat. -9.730; Long. -35.880; estação 6: Lat. -9.733; Long. 35.855. ...................................................................................................................................... 91
Figura 57: Mapas de velocidade e direção das correntes com dados reais no complexo estuarino
lagunar Mundaú Manguaba. ..................................................................................................... 92
Figura 58: Localização da extração dos dados reais das correntes distribuídos espacialmente
em 8 estações no CELMM. Laguna Mundaú: estação A1: Lat. -9.611; Long. -35.791; estação
A2: Lat. -9.635; Long. -35.774; estação A3: Lat. -9.677; Long. -35.790; estação A4: Lat. 9.674; Long. -35.770. Laguna Manguaba: estação B1: Lat. -9.625; Long. -35.937; estação B2:

Lat. -9.671; Long. -35.902; estação B3: Lat. -9.716; Long. -35.884; estação B4: Lat. -9.733;
Long. -35.855. .......................................................................................................................... 93
Figura 59: Dados reais de elevação das correntes da laguna Mundaú e canais de ligação
distribuídos espacialmente em 4 estações. Estações A1: Lat. -9.611; Long. -35.791; estação A2:
Lat. -9.635; Long. -35.774; estação A3: Lat. -9.677; Long. -35.790; estação A4: Lat. -9.674;
Long. -35.770. .......................................................................................................................... 94
Figura 60: Dados reais de elevação das correntes da laguna Manguaba e canal de ligação.
Estação B1: Lat. -9.625; Long. -35.937; estação B2: Lat. -9.671; Long. -35.902; estação B3:
Lat. -9.716; Long. -35.884; estação B4: Lat. -9.733; Long. -35.855. ...................................... 95
Figura 61: Dados reais de velocidades das correntes da laguna Mundaú e canais de ligação
distribuídos espacialmente em 4 estações. Estação A1: Lat. -9.611; Long. -35.791; estação A2:
Lat. -9.635; Long. -35.774; estação A3: Lat. -9.677; Long. -35.790; estação A4: Lat. -9.674;
Long. -35.770. .......................................................................................................................... 96
Figura 62: Dados reais de velocidades das correntes da laguna Manguaba e canal de ligação.
Estação B1: Lat. -9.625; Long. -35.937; estação B2: Lat. -9.671; Long. -35.902; estação B3:
Lat. -9.716; Long. -35.884; estação B4: Lat. -9.733; Long. -35.855. ...................................... 96

SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 15
1.1 OBJETIVOS.................................................................................................................... 16
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .......................................................................................... 17
2.1 Estuário............................................................................................................................ 17
2.1.1 Classificação................................................................................................................. 17
2.1.1.2 Estratificação de Salinidade ...................................................................................... 20
2.1.1.3 Geomorfologia .......................................................................................................... 22
2.2 Tempo de residência estuarino ........................................................................................ 23
2.2.1 Importância para Biogeoquímica ................................................................................. 23
2.3 Modelagem em recursos hídricos .................................................................................... 24
2.4 Classificação dos modelos hidrodinâmicos..................................................................... 25
2.5 Processo de Modelagem .................................................................................................. 26
2.6 Estudos anteriores ........................................................................................................... 28
3. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ............................................................ 33
3.1 Localização e Descrição .................................................................................................. 33
3.2 Características morfológicas e hidrográficas .................................................................. 34
3.3 Climatologia .................................................................................................................... 36
3.4 Aspectos Socioeconômicos ............................................................................................. 40
3.5 Poluição ambiental no CELMM ..................................................................................... 40
4. METODOLOGIA............................................................................................................... 42
4.1 Definição do modelo computacional............................................................................... 42
4.2 Cenários simulados ......................................................................................................... 44
4.3 Definição da área de estudo e do mapa base ................................................................... 45
4.4 Batimetria ........................................................................................................................ 45
4.5 Domínio do modelo hidrodinâmico ................................................................................ 49
4.6 Forçantes do modelo hidrodinâmico ............................................................................... 49
4.7 Validação e calibração do modelo hidrodinâmico .......................................................... 54
5. METODOLOGIA ADOTADA PARA O ESTUDO DAS CORRENTES E
SALINIDADE ......................................................................................................................... 56
5.1 Localização das estações de medição.............................................................................. 57
5.2 Medições de salinidade ................................................................................................... 59
5.3 Medições de correntes ..................................................................................................... 59
5.4 Medidas de vento ............................................................................................................ 61
5.5 Processamento de dados .................................................................................................. 62
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................................................... 62
6.1 Coletas realizadas nos dias 14/10/2016 e 17/10/2016..................................................... 63

6.2 Tempo de residência com dados históricos (1978 – 2016) ............................................. 70
6.3 Variabilidade das correntes com dados históricos de vazão .......................................... 78
6.4 Tempo de residência com dados observados de vazão ................................................... 84
6.5 Correntes com dados observados de vazão ..................................................................... 90
7. Conclusão ............................................................................................................................ 97
REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 98

1. INTRODUÇÃO
Devido as diversas atividades antrópicas em áreas costeiras, os ecossistemas estão
constantemente sujeitos a degradação ambientais provenientes de lançamentos de efluentes
domésticos e industriais, exploração indiscriminada dos recursos hídricos, entre outros, e
quando esses impactos são maiores que a capacidade de auto recuperação do ambiente,
comprometem todo o ecossistema prejudicando as atividades desenvolvidas na região (ANA,
2005; 2006). Devido a essa situação de degradação ambiental, se faz necessária a manutenção,
preservação e recuperação desses ecossistemas, bem como a implementação de políticas e ações
que possam proporcionar um desenvolvimento sustentável das regiões costeiras (ANA, 2006).
A escala temporal denominada tempo de residência é um indicador do comportamento
ecológico, um parâmetro que tem se mostrado de grande eficiência ao determinar diretamente
a capacidade de suporte para efluentes e resíduos de atividades antrópicas, esse parâmetro tem
como finalidade determinar o tempo de duração de uma parcela d’água em um determinado
sistema (ALVES E WASSERMAN, 2002). Estudos referentes a determinação do tempo de
residência tornam-se de fundamental importância para processos químicos e biológicos num
corpo d’água, dado que a determinação do tempo de renovação controla a concentração e
capacidade acumulativa de todas as substâncias presentes em um ambiente aquático, o que
permite conhecer a dinâmica, diluição e a permanência dessas substâncias, tendo implicações
diretas na qualidade da água (AMBROSETTI, 2003).
Regiões em que apresentam maiores tempos de residência tendem a sofrer mais
impactos por mostrarem baixas renovações de suas águas a lançamentos de poluentes do que
regiões que apresentam menos tempos de residência. Além de quantificar o tempo do poluente,
os resultados do tempo de renovação estão ligados aos processos de florações de algas e
transporte de sedimentos, uma vez que o fluxo da coluna d’água para o sedimento de matérias
particulados e substancias adsorvidas a este, depende da velocidade vertical da partícula,
profundidade da água e tempo de residência (BRAUNSCHWEIG, 2001).
O alto grau de poluição dentro do Complexo Estuarino Lagunar Mundaú - Manguaba
(CELMM) e as diversas atividades com elevado potencial poluidor na região demonstram a
necessidade para elaboração de pesquisas, como esta aqui desenvolvida, pois a determinação
do tempo de residência no CELMM é indispensável para avaliação da qualidade ambiental, já
que suas águas são utilizadas para os mais diversos usos, como por exemplo: recreação, pesca,
navegação, irrigação, abastecimento.
15

1.1 OBJETIVOS
1.1.1 GERAL
Esse estudo visa estimar a variabilidade espacial do tempo de residência da água no Complexo
Estuarino Lagunar Mundaú – Manguaba com base em um modelo hidrodinâmico
bidimensional.

1.1.2 ESPECÍFICOS


Caracterizar a circulação hidrodinâmica do CELMM;



Quantificar o tempo de residência no CELMM por meio do modelo computacional
MIKE 21;



Avaliar áreas de maior/menor sensibilidade a processos de degradação ambiental de
acordo com o tempo de residência.

16

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Estuário
Estuários são corpos de água semifechados onde acontece a diluição mensurável da água
do mar pela água doce proveniente da drenagem continental, tendo uma conexão livre com o
mar aberto (Cameron & Pritchard, 1963).
Segundo Yánez-Arancibia (1987) os estuários são ecossistemas abertos e dominados
por processos físicos e subsídios de energia, com grande intercâmbio de matérias bióticos e
abióticos provenientes de outros ecossistemas, incluindo água, sais minerais, sedimentos,
matéria orgânica e organismos. A riqueza dos estuários, caracterizada por elevado suprimento
de nutrientes de origem alóctone e consequentemente produção fitoplanctônica, transformam
esses ecossistemas em berçários naturais para muitas espécies de peixes, crustáceos e outros
animais que completam seus ciclos de vida nestes ecossistemas.
São ambientes altamente produtivos no aspecto ecológico por terem essencialmente essa
interação com o mar, apresentam altas concentrações de nutrientes que estimulam sua
produtividade primária, secundária e bacteriana (MIRANDA et al, 2002; SILVA et al, 2004).
Regiões estuarinas, constituem ambientes de diversos usos como: desenvolvimento de
ocupações populacionais, recreação, pesca, navegação, irrigação, fontes de abastecimento entre
outros.
Os impactos sobre esse ambiente costeiro estão relacionados principalmente com
alterações físicas, introdução a produtos tóxicos, o enriquecimento provocado por níveis
excessivos de matéria orgânica e exploração econômica (DAY JR et al, 1989). Todas essas
atividades e aquelas relacionadas a rápida expansão urbana apresentam grave impactos sobre
esse ecossistema. (DIEGUES, 1994).
2.1.1 Classificação
Diversos autores descrevem diferentes classificações de estuários baseado em
fundamentos de padrões de circulação, salinidade, características geomorfológicas. São
apresentados a seguir as classificações de acordo com Pritchard (1955) e Kjerfve (1989),
Pritchard (1967) e Fairbridge (1980).

17

2.1.1.1 Forçantes físicas
Segundo Miranda (2002) os processos físicos que ocorrem na bacia de drenagem e no
oceano adjacente são responsáveis pela circulação e processos de mistura dentro de ambientes
estuarinos. As atividades exercidas pelas forçantes variam de estuário para o outro, os
principais processos, forçantes locais e remotas são ilustradas na figura 1. Entre elas,
destacam-se em maior ou menor intensidade os ventos, descarga fluvial, marés e topografia.

Ventos
Os ventos são forçantes meteorológicos sazonais que promovem a aeração e a circulação
de massas das águas estuarinas e costeiras, além de gerarem ondas e correntes nos estuários
que intensificam a mistura vertical.
As lagunas Mundaú e Manguaba possuem limitada troca de água com o oceano e sua
dinâmica se torna fundamentalmente determinada pelos ventos, com uma grande capacidade
de acumulação de sedimentos, de eutrofização e de poluição, tornando um ambiente sensível
a impactos antrópicos.
Descarga fluvial
A descarga fluvial e os gradientes longitudinais de salinidade são essenciais para a
dinâmica do ambiente costeiro, dos processos de transporte e de mistura. Pela descarga de água
doce são transportados sedimentos em suspensão e nutrientes orgânicos e inorgânicos,
desempenhando uma grande importância para o desenvolvimento urbano, social e econômico
dos estuários.
Marés
As oscilações periódicas e a amplitude de maré são determinantes para a caracterização
dos estuários, são intimamente relacionados com o gradiente de salinidade e a circulação de
massas. Estuário com aspectos de maré semidiurna, ocorrem duas preamares e duas baixamares em um dia lunar, em marés diurnas apenas uma preamar e uma baixa-mar
aproximadamente iguais a cada dia lunar e em estuários de maré mista são encontrados duas
preamares e duas baixa-mares com grande diferença de altura entre as mesmas segundo Dyer
(1997).
As marés de enchente são responsáveis pela penetração de água salina ao longo do canal
fluvial até distâncias variáveis, à medida que se verifica a máxima intrusão no estuário a
18

amplitude vai reduzindo, até desaparecer completamente. Marés de vazante processo contrário,
com o auxílio da descarga fluvial podem aumentar as velocidades das correntes e carrear mais
sedimentos para costa.

Topografia
A topografia está intimamente relacionada com a dinâmica do ambiente estuarino, o que
torna essencial na distribuição de salinidade e na hidrodinâmica no seu interior devido a sua
morfologia e declividade.
A topografia, em maior ou menor proporção, tende a condicionar as forçantes, segundo
Dias (2002) as curvas dos estuários são capazes de produzir correntes laterais e alteração de
salinidade. A estreita boca de um estuário pode provocar o aumento na velocidade do fluxo
fluvial e por consequência a diminuição da ação das marés através da fricção. Um estuário
aberto facilita a atuação das marés e gera uma predominância de água salgada.

Figura 1: Processos e forçantes locais e remotas na bacia de drenagem e no oceano adjacente determinantes de
características e da dinâmica de um estuário.

Fonte: Miranda (2002).

19

2.1.1.2 Estratificação de Salinidade
Segundo Dame (2000) a salinidade é um indicador primário da circulação estuarina por
causa do seu caráter conservativo, além de um fator determinante significativo da
produtividade biológica, distribuição de organismos e estrutura de habitat. A entrada de água
doce é o agente causador primário da variabilidade da salinidade em estuários.
A salinidade torna-se uma barreira ecológica para os organismos, pois controla as
espécies da flora e da fauna que podem sobreviver nas águas, nos sedimentos e ao longo de
suas margens (KJERFVE & MAGILL, 1989; KJERFVE, 1990).
Conforme a classificação da estratificação vertical de salinidade por Pritchard (1955) e
Kjerfve (1989) onde o fundamento é baseado conforme os principais fenômenos da circulação
estuarina como a descarga do rio, da amplitude da maré e de características geométricas como
a razão largura/profundidade. Classifica a salinidade em: cunha salina, moderadamente ou
parcialmente misturado, completamente misturado (lateralmente estratificado e bem
misturado).

Cunha salina
São estuários em que a salinidade das águas superficiais é menor que a salinidade das
águas dos níveis inferiores, apresentando uma diferença acentuada no perfil vertical de
salinidade. Segundo Stommel (1953) os estuários do tipo cunha salina são dominados pela
descarga fluvial e são regiões típicos de micromarés, este tipo de estuário é descrito na figura
2, onde podemos observar a camada superficial deslocando-se estuário abaixo sobre a camada
mais densa.

Figura 2: Diagrama esquemático de um estuário do tipo cunha salina.

Fonte: Pritchard (1989).

20

Parcialmente misturado
Estuários com gradientes verticais moderados de salinidade são denominados
parcialmente misturados, nesses ambientes a energia da maré tem grande influência, porém a
contribuição da descarga fluvial é compatível com a influência da maré. Devido a mistura
ocasionada pelas marés, a interface entre a camada superficial e o fundo é desaparecida, e as
águas provenientes da descarga fluvial e do oceano são transportados para cima e para baixo
através dos vórtices turbulentos (DIAS, 2002).
Figura 3: Diagrama esquemático de um estuário do tipo parcialmente misturado.

Fonte: Pritchard (1989).

Completamente misturado
Forma-se em geral em canais rasos e estreitos forçados por descarga fluvial pequena e
com grande atuação da maré, as condições naturais nestes estuários apresentam pequena
estratificação vertical de salinidade, o fluxo vertical de sal é desprezível e o processo de mistura
ocorre principalmente na direção longitudinal (DYER, 1997).
A salinidade pode aumentar gradativamente estuário abaixo devido ao cisalhamento
lateral podendo gerar condições homogêneas lateralmente, o movimento médio está orientado
nessa direção em todas as profundidades, indicando um estuário bem misturado (MIRANDA,
2002).

21

Figura 4: Diagrama esquemático de um estuário do tipo completamente misturado

Fonte: Pritchard (1989).

2.1.1.3 Geomorfologia
Utilizando o critério de classificação do Pritchard (1967) e Fairbridge (1980) a tabela
abaixo resume as características presentes num estuário para explicar a relação entre a estrutura
do sistema e os fenômenos que o formaram diferentes tipos de morfologia.

Tabela 1: Classificação dos estuários quanto a geomorfologia.

Tipos

Alto relevo

Relevo médio

Baixo relevo

Características

Fiorde

Estuários de seção em U, em geral
originados por glaciares, caracterizados
por grandes profundidades e
estratificação.

Rias ou de Vale
inundado

Estuários com seção em V em que a
parte terminal do vale tem uma cota
abaixo do nível do mar.

Planície costeira

De configuração em funil, com ou sem
barra na ligação com o mar.

De restinga

Cego

Estuários gerados quando uma cadeia de
ilhas barreira delimita uma zona de costa
onde deságuam cursos de água doce,
com restinga paralela à costa.
Com ligação ao mar temporária.

22

Com braços efêmeros fora do canal
principal.

Delta estuarial

Composto

De origem tectônica

Originados por movimentos tectônicos
como falhas ou subsidência local. Com
canal de ligação ao mar e estuário de
planície costeira no interior.

Fonte: Pritchard (1967).

Segundo ANA (2006) as lagunas Mundaú e Manguaba foram originadas pelo
barramento da foz dos rios Mundaú e Paraíba do Meio por deposição dos sedimentos marinhos
e por consequência houve afogamento dos seus leitos, quando o nível do mar subiu no Holoceno
(OLIVEIRA et al, 1993).
Os aspectos geomorfológicos de um ambiente (parâmetros caracterizadores da largura,
do comprimento e da profundidade do estuário) descrevem os processos de transporte,
principalmente de sedimentos, o que tornam suas informações prioritárias quanto aos estudos
voltados para a circulação do sistema.
2.2 Tempo de residência estuarino
O termo tempo de residência no ambiente lagunar é usado para designar o tempo médio
em que o material dissolvido e particulado fica retido no ambiente antes de serem transportados
para o oceano adjacente (GÓMEZ-GESTEIRA et al, 2003). Constituindo em um parâmetro
conveniente que representa na escala de tempo os processos de transporte físicos que ocorrem
nestes ambientes, e muitas vezes são usados para comparação na escala de tempo de processos
biogeoquímicos (CUCCO & UMGIESSER, 2006). Segundo Ambrosetti (2003) este parâmetro
controla a concentração e a capacidade acumulativa de todas substâncias presentes no sistema.
Em lagunas altamente impactadas o estado trófico pode estar intimamente relacionado com o
tempo de residência, havendo uma relação inversa entre o tempo de residência e a renovação
das águas nos estuários, relação essa, que condiciona a amplitude dos impactos causados pelo
lançamento de poluentes (Knoppers et al, 1991).
2.2.1 Importância para Biogeoquímica
Os processos físicos e biológicos e as reações químicas caracterizam a sensibilidade dos
ecossistemas naturais aos impactos ambientais, incluindo as próprias atividades antrópicas,
afetando a dinâmica dos nutrientes nos ecossistemas aquáticos (ODUM, 1986).
23

Segundo Mcglathery et al, (2001) o tempo de residência da água, correntes, efeitos das
marés, ondas e acumulo de sedimentos em suspensão estão intimamente relacionados com os
nutrientes através dos processos biogeoquímicos. Segundo Wang (2004) o poluente presente
no ambiente aquático efetua mais efeitos se sua escala de tempo bioquímico é comparável ou
mais curta do que o tempo de residência e, em relação a produção primária, mais lenta se sua
escala de tempo de desenvolvimento for maior que o de residência. O volume de água
transportado pelos rios varia conforme características geomorfológicas locais como visto
anteriormente, a turbulência e a velocidade de fluxo dos rios afetam diretamente a quantidade
de material carreado designando a capacidade de erosão, transporte e deposição final de
detritos.
Sistemas lagunares são ambientes costeiros muito vulneráveis as atividades humanas,
através dos despejos de efluentes domésticos e industriais, o uso de fertilizantes e da queima de
combustíveis fosseis, a carga de nitrogênio, fósforo e de carbono, o que implica no mal
desenvolvimento turístico e/ou aquicultura, no desequilíbrio entre as forçantes de erosão e
sedimentação, na modificação das taxas e balanços dos processos biogeoquímicos e gerando a
eutrofização (ANA, 2005; 2006).

2.3 Modelagem em recursos hídricos
Os recursos disponíveis através da modelagem tornam-se cada vez mais importantes na
estrutura de projetos, desenvolvimento de trabalhos e a grande motivação para o uso dessa
ferramenta é a visão dinâmica dos processos em ambientes de corpos d’água naturais como
estuários, lagoas, zona costeira adjacente das bacias hidrográficas e reservatórios. Na pratica,
as aplicações de modelos a corpos d’água naturais consiste na modelagem hidrodinâmica e no
transporte de substancias dissolvidas ou em suspensão.
Modelagem permite, devido à escassez de dados proveniente de altos custos, interpolar
e extrapolar espacialmente e temporalmente as informações obtidas para regiões nas quais
possuem poucos pontos de coletas de dados, portanto auxiliam na explanação de medições
estabelecidas em estações pontuais (Rosman, 2001).
Sem dúvida os modelos desempenham um papel fundamental como ferramenta no
gerenciamento de corpos d’água e, submetidos a um rigoroso processo de desenvolvimento,
calibração e verificação, tornam-se uma ferramenta razoável para uma dada região e até o uso

24

de previsão, tendo em vista problemas de limitação de dados durante o processo de andamento
do mesmo (Hassan, 2004).
2.4 Classificação dos modelos hidrodinâmicos
Segundo Rosman (1997), os modelos hidrodinâmicos adequados a sistemas estuarinos
podem ser divididos em três tipos, variando de acordo com a sua complexidade, conforme
mostra a tabela 2:
Tabela 2: Classificação dos modelos hidrodinâmicos.

Modelos

Descrição
Possuem todas as dimensões (x,y,z,t), sendo z a dimensão vertical.
Os modelos 3Dg, ou gerais, incluem gradientes de densidade. Sendo
assim, se aplicam a qualquer caso. Já o modelo 3D possui uma

Tridimensionais hidrodinâmica mais simples, pois não incluem gradientes de
densidades. São aplicáveis a corpos d’água com coluna d’água
homogênea ou pouco estratificada, com o objetivo de se obter perfis
verticais das variáveis.

Subdivididos em 2 tipos: modelo bidimensional na horizontal ou
modelo em planta (2DH) e modelo bidimensional na vertical (2DV).
No modelo 2DH as variáveis são médias verticalmente, ou seja,
possuem somente as dimensões (x,y,t). São aplicáveis a corpos
Bidimensionais

d’água pouco estratificados, tendendo a verticalmente homogêneos.
No modelo 2DV as variáveis são médias lateralmente, restando as
dimensões (x,z,t). São aplicáveis a corpos d’água com estratificação
vertical de densidade, mas com pouca variação lateral. Normalmente
são corpos d’água estreitos.
Aplicável a corpos d’água longitudinais com seção transversal

Unidimensional homogênea, como canais. Considerando o eixo x como longitudinal,
têm-se somente as dimensões (x,t).

Fonte: Adaptado de Rosman (1997).

25

A escolha do modelo a ser aplicado depende antes de tudo da relação custo/benefício.
A adoção do modelo tridimensional geral é possível para todos os casos. Entretanto, os custos
relacionados a sua utilização, seja o tempo ou o tipo de ferramenta a ser utilizada, são maiores,
oferecendo resultados que podem ser alcançados com modelos mais simplificados, dependendo
das características do corpo d’água a ser estudado e da qualidade dos resultados requeridos
(Rosman, 1997).
Considerando a condição de um estuário verticalmente homogêneo, suas características
morfológicas e a objetividade desse estudo, o modelo aplicado no Complexo Estuarino Mundaú
– Manguaba foi o modelo bidimensional 2DH.

2.5 Processo de Modelagem
Para iniciar o processo da modelagem é necessária uma projeção, ou seja, aplicação de
leis e conceitos físicos em um modelo matemático, numérico ou físico. Essa projeção é chamada
modelo conceitual, isto é, exprime a concepção do fenômeno de interesse, suas causas e efeitos,
compreender as interações e relevância dos agentes intervenientes na sua ocorrência,
permitindo traduzir essa concepção em linguagem matemática. Segundo Rosman (2001) uma
vez elaborado o modelo conceitual, o desenvolvimento dos demais modelos (matemáticos,
numéricos e/ou físicos) será mais consistente, bem como a interpretação e avaliação dos
resultados obtidos por estes.
Os modelos mais comumente utilizados são os matemáticos e os numéricos, sendo que
o primeiro exprime de maneira mais robusta os processos físicos do modelo conceitual ou do
fenômeno em questão, e o segundo traduz o modelo matemático para diferentes métodos de
cálculo, por exemplo, diferenças finitas, elementos de contorno, elementos e volumes finitos.
O diagrama que segue representa resumidamente o processo de modelagem adaptado de
Rosman (2001) (Figura 5).
Os modelos físicos foram muito utilizados em tempos remotos, quando não se havia
recursos computacionais para expressar o fenômeno de interesse. Estes modelos são
verdadeiros protótipos ou maquetes da situação a qual se quer estudar, exigindo um esforço de
tempo e espaço, além de custo financeiro alto.
A etapa de pré-processamento inclui a obtenção de medidas quantitativas para as
grandezas envolvidas no modelo conceitual e matemático. Estas informações consistem nos

26

dados de entrada do modelo, que devem ser organizados e preparadas de acordo com o modelo
numérico elaborado.
O pós-processamento dos dados se faz necessário para que as informações geradas pelo
modelo computacional possam ser facilmente analisadas e interpretadas. Neste sentido, a
elaboração de mapas, gráficos e tabelas facilitam o entendimento do fenômeno a que os valores
numéricos obtidos se referem.
Figura 5: Diagrama do processo de modelagem hidrodinâmica ambiental.

Fonte: adaptado de ROSMAN (2001).

A etapa final de calibração e validação é essencial e merece maior atenção, uma vez que
assegura se o modelo desenvolvido é capaz de representar de maneira adequada o fenômeno de
interesse.
No processo de calibração variam-se os parâmetros (coeficientes) do modelo, dentro de
limites aceitáveis e pré-estabelecidos, com o objetivo de se obter um bom ajuste entre os dados
27

estimados (calculados) pelo modelo a aqueles observados (medidos) em campo (ALBANO,
2004; VON SPERLING, 2007). Isto é, averiguar se as escalas características do fenômeno e do
modelo são compatíveis; checar a geometria do domínio e suas feições; ajustar parâmetros
relativos ao campo de velocidade (turbulência, rugosidade, profundidade), respectivamente. Na
prática, a calibração do modelo pode ser descrita por um parâmetro que reflete o ajuste dos
resultados em relação aos dados de campo.
E por fim, a validação dos modelos, que refere a um processo longo e iterativo que
resulta nesse ganho de credibilidade e faz com que o modelo seja reformulado caso sejam
encontradas deficiências no mesmo (HASSAN, 2004).
Segundo Albano (2004) a validação é a verificação do modelo calibrado utilizando um
serie de dados de campo diferente daquela utilizada na calibração. Simula-se uma situação que
tenha sido adequadamente medida e o modelo mostrar-se-á adequado quando os valores
observados forem similares aos simulados no decorrer da série. Em resumo é um processo de
avaliação e verificação dos diferentes aspectos do modelo, com o propósito de poder utilizá-lo
como ferramenta de previsão para a tomada de decisão.
2.6 Estudos anteriores
Neste item é apresentada, de forma resumida, alguns trabalhos anteriores que abordam
a modelagem computacional na região do CELMM e trabalhos de interesse para o estudo
apresentado.
2.6.1 Trabalhos de modelagem computacional de interesse para o estudo
Estudo realizado por Larsson e Nilsson (2014) apresentou modelagem hidrodinâmica
no Complexo Estuarino Lagunar Mundaú - Manguaba com o objetivo de construir um modelo
hidrodinâmico atualizado com novas medições de batimetria, sedimentos ente os outros
parâmetros com o modelo IPH-ECO.
O modelo IPH-ECO é um modelo hidrodinâmico e de qualidade de água tridimensional
para corpos d’agua e possui dois módulos: hidrodinâmico detalhado, descrevendo os fluxos
quantitativos e nível de água; o modulo de qualidade da água, que trata dos mecanismos de
transporte de nutrientes e todas interações de organismos aquáticos da cadeia alimentar, essas
informações estão na página (http://ipheco.org) para livre acesso. O modelo hidrodinâmico
IPH-ECO é baseado no modelo TRIM (Cheng et al., 1993), que utiliza uma abordagem
Eureliana-Langrangeana para a resolução das equações de momento e continuidade.
28

Os dados batimétricos adotados pelos autores consistiram em um preenchimento de
medições existentes para atualizar de certa maneira a batimetria no CELMM, a batimetria na
laguna Mundaú foi adotada de coletas realizadas pela Agencia Nacional de Águas em 2012, a
mesma utilizada no presente estudo. Em 2011 houve medições efetuadas com o instrumento
ADP (Perfilador Acústico Doppler) em parte da laguna Manguaba pela Petrobrás. De acordo
com os autores, os dados faltantes na parte sul da comprida laguna Manguaba foi estabelecida
com os dados de 1985 pelas cartas topohidrográficas produzidas pela PORTOBRÁS/INPH
(1985).
Todos esses arranjos refletiram nos resultados, onde a calibração da laguna Manguaba
não apresentou resultados satisfatórios, diferente da laguna Mundaú que foi calibrada com alta
correlação entre os dados do sensor e modelo, representando diversos resultados, entre eles o
tempo de residência descritos em dois métodos com o modelo IPH-ECO e com leituras dos
sensores. Os resultados do modelo IPH-ECO mostraram tempos de renovação na ordem de 19
e 42 dias durante a estação seca para as lagunas Mundaú e Manguaba, respectivamente.
Lins et al, (2013) realizaram simulações da hidrodinâmica no complexo estuarino
lagunar Mundaú – Manguaba através do modelo matemático com o objetivo de representar
respostas a determinados eventos na região de estudo. Os autores utilizaram o modelo
computacional IPH-ECO versão 2.0, descrito anteriormente, aplicado a uma discretização em
grades não estruturadas triangulares no CELMM realizada pelo software JANET. As
informações batimétricas no CELMM foram extraídas das cartas topohidrográficas produzidas
pela PORTOBRÁS/INPH (1985), os autores utilizaram dados hidrológicos no mesmo período
dos dados batimétricos. A calibração ocorreu no período de 7 dias com dados medidos de nível
da água em 3 estações maregráficas.
De acordo com o estudo, os resultados apontaram que a hidrodinâmica do CELMM é
fortemente influenciada pelo regime de maré, onde em termos de intensidade, existiu diferenças
significativas nas características do escoamento entre as marés de sizígia e quadratura,
apontando maiores valores em condições de maré de sizígia.
Cavalcante et al, (2012) verificou o tempo de residência e a sua relevância para a
qualidade da água na Lagoa Palmeira Jumeirah - LPJ (Dubai, Emirados Árabes), foi utilizado
o mesmo modelo usado no presente estudo o Mike 21 para o calcular o tempo médio de
permanência nessa lagoa semifechada formada pela ilha artificial. A metodologia aplicada
desenvolvendo um modelo de transporte hidrodinâmico e soluto mostrou ser ideal de acordo
com os resultados expostos. O estudo concluiu que tempo de residência médio variou
29

espacialmente ao longo da LPJ dependendo das marés de enchente e o lado leste mostrou
tempos maiores que o lado oeste. Essa pesquisa forneceu informações importantes para a
avaliação no impacto sobre as condições de qualidade das águas costeiras no Oriente Médio.
Estudo realizado por Patgaonkar et al, (2012) analisou o tempo de residência dos
poluentes no Golfo de Kachchh no Noroeste do Mar da Arábia, o modelo hidrodinâmico Mike
21 2D verticalmente integrado foi aplicado ao estudo. O Golfo de Kachchh – GoK é conhecido
por sua maré alta, a elevação das marés atinge cerca de 6,6 m em Kandla e 7,2 m próximo ao
porto de Navlakhi, o domínio computacional do modelo se estende de uma ponta Okha para
perto de Navlakhi. Geralmente o tempo de residência é relativamente curto para o Golfo de
Kachchh, e, portanto, suas águas não são poluídas, o tempo de residência aumenta à medida
que nos movemos da boca para a região mais interna. O lado leste do GoK mostrou um tempo
de residência relativamente grande, da ordem de 2-4 dias, garantindo cautela ao liberar resíduos
industriais no nordeste do Golfo. Nas regiões situadas muito próximas do limite aberto, onde
as águas do GoK trocam livremente com o mar da Arábia, a diluição ocorre rapidamente com
as águas que entram e, portanto, o tempo de residência é da ordem de 1 dia.
Roversi (2012) apresentou um estudo hidrodinâmico e de renovação das águas do
sistema estuarino de Santos localizado na região metropolitana da baixada Santista, no Estado
de São Paulo. Modelo utilizado para as simulações foi o SisBaHiA (Sistema Base de
Hidrodinâmica Ambiental). O SisBaHiA segue a linhagem de modelos FIST (Filtered in Space
and Time), otimizado para corpos de água naturais. Neste tipo de modelo a turbulência é
modelada em técnicas de filtragem. Segundo Rosman (2001) o sistema de discretização espacial
é otimizado para corpos de água naturais, pois permite ótima representação de contornos
recortados e batimetrias complexas como usual em tais corpos de água. A discretização espacial
é preferencialmente feita via elementos finitos quadrangulares biquadráticos, mas pode
igualmente ser feita via elementos finitos triangulares quadráticos ou combinação de ambos.
A calibração foi feita com dados de elevação da superfície livre, de velocidades e
salinidade da água e mostrou ser adequada referente aos dados observados. O autor simulou os
tempos de residência e as taxas de renovação nos modelos de Transporte Lagrangeano e
Euleriano. De acordo com o estudo os resultados apontaram que ao longo do Estuário do Canal
do Porto de Santos os tempos de residência variam de 40 a 70 dias, entre a embocadura do canal
(ao leste da Baía de Santos) e o final do Canal de Piaçaguera, a renovação das águas da Baía de
Santos, ocasionada pelo aporte fluvial, não ultrapassa 2%. Após 15 dias quase todo o estuário

30

apresenta uma renovação maior que 10 %, causada pelo efeito da maré, após 30 dias todo o
sistema apresenta uma renovação total maior que 95%.
Oliveira et al, (2011) apresentou a calibração de modelo hidrodinâmico bidimensional
de alta resolução no CELMM com o objetivo de aperfeiçoar o conhecimento sobre o campo de
correntes na região em benefício do desenvolvimento do Sururu. O principal recurso pesqueiro
na região é o sururu, e vem sofrendo com a diminuição do seu desenvolvimento devido ao
constante crescimento do assoreamento nas lagunas e em seus canais de ligação com o mar, o
que reduz a renovação das águas (Silva et al., 2007).
As condições hidrodinâmicas foram simuladas com o módulo hidrodinâmico do sistema
de modelagem MIKE 21 Flow Model FM, este modelo resolve a variação dos níveis d'água e
os fluxos instantâneos a partir da solução das Equações de Navier-Stokes, integradas
verticalmente (equação da conservação da quantidade de movimento nas duas dimensões
horizontais e equação da continuidade), através do esquema de volumes finitos.
A calibração do modelo foi realizada com o coeficiente de rugosidade no fundo,
coeficiente de viscosidade turbulenta e vazões constantes nos rios Mundaú, Sumaúma e Paraíba
do Meio. Apesar de apresentar algumas alterações nos gráficos apresentados o modelo foi
considerado calibrado. Foram simulados dois cenários, nesse âmbito mantiveram as
profundidades de 1985 (batimetria produzida pela PORTOBRÁS/INPH), apenas alterando a
linha de costa para o ambiente atual e a profundidade dos canais principais de ligação das
lagunas com o mar. Os resultados indicaram um aumento de velocidades das correntes nos
canais na simulação com a dragagem, aumentando a amplitude da maré no interior das lagunas,
em relação a situação atual. Favorecendo a renovação das lagunas através das trocas de água
com mar.
Rocha (2007) propôs a implementação e uso do modelo Mike 21 2DH na análise de
cenários hidrodinâmicos na Laguna da Conceição localizada na ilha de Santa Catarina, sul do
Brasil. O objetivo principal era avaliar padrões do escoamento da Lagoa através de modelação
numérica realizada com dados ambientais adquiridos em campo.
Foram efetuadas coletas de campo de dados batimétricos e meteorológicos em alguns
pontos da laguna. O processo de calibração, e subsequente validação, do modelo hidrodinâmico
desenvolveu-se forçando o modelo em nível na desembocadura externa do canal e comparando
os resultados com níveis d’água medidos dentro da laguna.
Devido à limitação espaço-temporal dos dados coletados, e a não calibração do
coeficiente de dispersão utilizado no modelo de transporte, uma parte das análises foram
31

comparativas à situação atual. O estudo concluiu, com relação a hidrodinâmica, que a pequena
passagem conectando o compartimento Sul com o restante da laguna não limita a circulação
nessa região e o efeito da dragagem do canal principal na troca d’água da laguna. Os resultados
do modelo estão em concordância com os dados de medições de campo.
Pereira et al, (2004) simularam o tempo de residência da Lagoa dos Patos localizado no
Rio Grande do Sul, o objetivo principal proposto pelos autores é simular a circulação da Lagoa
dos Patos e avaliar a influência do vento no tempo de residência. A simulação da dinâmica foi
realizada usando o módulo hidrodinâmico FLOW do sistema de modelagem Delft3D
desenvolvida pela WL-Delft Hydraulics, instituto de pesquisa da Holanda, esse modelo
numérico é baseado em diferenças finitas e adota um sistema de grade chamado “staggered
grid”.
O módulo Delft3D-FLOW é capaz de simular fluxos não estacionários em duas ou três
dimensões, fenômenos de transporte resultantes de maré, descargas de água e efeitos
meteorológicos, incluindo o efeito de diferença de densidade devido a gradientes horizontais
dos campos de temperatura e salinidade. A grade computacional foi feita suavizando as margens
da lagoa, para obter o maior número de células ortogonais a fim de reduzir os erros numéricos
durante as simulações, com resolução de grade 400x20 células. Segundo os autores a validação
do modelo foi realizada utilizando a salinidade, procedimento bastante comum, representa
muito bem os processos de transporte do sistema segundo Wang (1999).
De acordo com os resultados o modelo representou bem a circulação da lagoa, já que os
resultados simulados foram próximos aos valores reais. A simulação do tempo de residência
indica que este depende principalmente das descargas do rio Guaíba e da ação do vento. Os
resultados do tempo de residência sem a ação do vento, variou de 20 dias para períodos de altas
descargas a 35 dias para períodos de baixa descargas. Quando o vento é aplicado a modelo, o
tempo de residência variou de 18 dias para períodos de altas descargas e ventos de quadrante
norte e 28 dias para baixas descargas e ventos de quadrante sul.
O estudo concluiu que o modelo foi validado com uma boa representação da situação
ao qual foi submetido, permitindo determinar o tempo de residência da Lagoa dos Patos, ficando
entre 18 e 38 dias, dependendo da orientação e intensidade dos ventos predominantes no
sistema.

32

3. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
3.1 Localização e Descrição
O complexo estuarino lagunar Mundaú-Manguaba está situado no litoral médio do
estado de Alagoas, região Nordeste do Brasil (Figura 6) entre as latitudes de 9º 35’ e 9º 46’ Sul,
e entre as longitudes de 35º 44’ e 35º 58’ Oeste (ANA, 2006). O sistema é constituído pelas
lagunas costeiras Manguaba (a oeste) e Mundaú (a leste), canais de ligação entre as lagunas e
diversas ilhas.
As duas lagunas foram constituídas pelo barramento da foz dos rios Mundaú e Paraíba
do Meio por deposição dos sedimentos marinhos e consequentemente o afogamento de seus
leitos (ANA, 2006), quando o nível do mar subiu no Holoceno (OLIVEIRA et al, 1993). A
laguna Mundaú tem cerca de 27 Km² e sua principal fonte fluvial é o rio Mundaú, que drena
uma área de 4.126 Km² e percorre 30 municípios, tendo 08 sedes municipais ribeirinhas (ANA,
2006).
A laguna Manguaba possui aproximadamente 42 Km², é alimentada pelos rios Paraíba
do Meio e Sumaúma além do rio Remedios. O rio Paraíba do Meio apresenta uma bacia
hidrográfica de 3.718 Km² e percorre 20 municípios, tendo 13 sedes municipais ribeirinhas,
enquanto o Sumaúma drena uma área 406 Km² e percorre 06 municípios, tendo 01 sede
municipal ribeirinha (ANA, 2006).

33

Figura 6: Localização do CELMM e dos principais rios afluentes.

3.2 Características morfológicas e hidrográficas
A principal bacia contribuinte da laguna Manguaba é a bacia do rio Paraíba do Meio,
situada no extremo leste de Alagoas, e nesta porção é a que possui maior área superficial do
território do Estado. Possui aproximadamente 3.718 km² de área como dito anteriormente. O
rio Paraíba do Meio nasce no Estado de Pernambuco e deságua na laguna Manguaba, no
município de Pilar, atravessando, catorze municípios em território alagoano, e seis em território
pernambucano (ANA, 2006).
34

Localizada na região central do leste de Alagoas, a bacia do rio Mundaú que possui o
mesmo nome da laguna, tem a cabeceira do rio situada no Estado de Pernambuco. A extensão
do rio, que é perene, é de aproximadamente 141 km, recebendo como principais tributários em
sua porção mais alta os rios Canhoto, Jibóia, Inhumas, Caruri e Ingazeira, aos quais se juntam
os riachos do Brejo e Mundaú Mirim (ANA, 2006). Esta bacia passa por 30 municípios, sendo
15 no território alagoano, os outros 15 situam-se em território pernambucano. A tabela abaixo
apresenta algumas características principais das bacias contribuintes à laguna Manguaba (rio
Paraíba do Meio, Samaúma, Remédios) e Mundaú (rio Mundaú).
Tabela 3: Características principais das bacias hidrográficas contribuintes ao CELMM.

Características

Mundaú

Paraíba do
Meio/Sumaúma/Remédio

Área (km²)

4.126

3.718

Altitude máxima (m)

~1000

~1000

Trecho principal (km)

141

177

Declividade do rio principal (m/m)

0,0049

0,0045

Vazão média anual máxima (m³/s)1

493

325

Vazão média anual (m³/s)1

33,5

19,5

Vazão média anual mínima (m³/s)1

6,37

1,93

Clima predominante

Clima tropical chuvoso ou
megatérmico úmido

Precipitação média anual (mm)

Semiárido
quente, com
chuvas de
inverno
800

Temperatura média (ºC)

Superior a 18 ºC

Superior a 22 ºC

Insolação média anual (h)

2308 - 2609

2490 - 2609

Evapotranspiração média anual
(mm)

1077 - 1670

1217 – 1670

800

Fonte: ANA, (2006).

35

3.2.1 Batimetria e sedimentologia
O CELMM apresenta valores batimétricos variados, em função do local, período do ano
e amplitude de marés. Coletas batimétricas realizadas na laguna Mundaú pela ANA em 2012
mostrou partes mais profundas situadas onde as correstes são mais intensas, na entrada do
oceano, e na parte central da laguna. Na laguna Manguaba segundo Portobrás/INPH (1985) a
profundidade média fica em torno de 2,10 metros.
Estudo sedimentológico realizado por Wanderley et al, (1993) apud Magalhães (2005)
no CELMM, apresentou um predomínio da fração silte sobre argila, areia e cascalho por quase
todo corpo lagunar. Na bacia das lagunas Mundaú e Manguaba os sedimentos de fundo
mostraram entre 20% a 30% de matéria orgânica, já nas demais áreas este percentual diminui.
As principais fontes de sedimentos no CELMM correspondem aos rios Mundaú e Paraíba do
Meio, sendo estes os responsáveis pela deposição de material fino (silte/argila), a região costeira
contribui para o transporte de areia e cascalho.
3.3 Climatologia
O CELMM está localizado no Nordeste do Brasil (NEB) onde os principais mecanismos
de chuvas são de grande escala, responsáveis por cerca de 30 a 80% da precipitação observada
dependendo do local, e o mecanismo de meso e microescala que completam os totais
observados (MOLION e BERNARDO, 2002). Segundo os autores a variabilidade interanual
da distribuição de chuvas sobre o NEB está intimamente relacionada com as mudanças nas
configurações de circulação atmosférica de grande escala e com a interação oceano-atmosfera
nos Oceanos Pacífico e Atlântico.
O estudo aponta que o norte do NEB, os principais mecanismos de produção de chuva
são a ZCIT – Zona de Convergência Intertropical, a convergência de umidade (brisas e
perturbações oscilatórias no campo dos ventos Alísios- POAS) e a convecção local. O sul do
NEB tem, como principal mecanismo de precipitação, os sistemas frontais estacionários
alimentados pela umidade proveniente do Atlântico Sul, que definem a Zona de Convergência
do Atlântico Sul (ZCAS), sistemas pré-frontais, convecção local e brisas de mar e terra no
litoral. O máximo de chuvas na faixa costeira do leste do NEB estaria ligado à maior atividade
de circulação de brisa que advecta bandas de nebulosidade para o continente e à ação das frentes
frias, ou seus remanescentes, que se propagam ao longo da costa (MOLION E BERNARDO,
2002). Abaixo são descritos mecanismos produtos de chuva no Complexo Estuarino Lagunar
Mundaú – Manguaba.
36

Perturbações Oscilatórias no Campo dos Ventos Alísios (POAS)
Esses sistemas são de extrema importância para o nordeste brasileiro, pois causam
intensas precipitações sobre o continente, quando se deslocam sobre superfícies oceânicas
superaquecidas. Segundo Molion e Bernardo (2000) as POAS se originam quando os sistemas
frontais do hemisfério norte (HN) penetram profundamente em latitudes equatoriais durante o
inverno-primavera do HN, dezembro a abril, e a ZCIT está em sua posição mais ao sul, tanto
sobre o Atlântico quanto sobre a África Equatorial produzindo, na região da ZCIT, grandes
complexos convectivos de escala subsinótica que, por sua vez, geram perturbações ondulatórias
no campo dos ventos Alísios.

Vórtices Ciclônicos em Altos Níveis (VCAN)
Os vórtices ciclônicos de altos níveis são sistemas fechados de baixa pressão, de escala
sinótica, que se formam na alta troposfera, são também chamados na literatura de baixas frias,
pois apresentam centro mais frio que a periferia (VAREJÃO-SILVA, 2006). O movimento
vertical é subsidente no centro do vórtice e ascendente na periferia, ou seja, há formação de
nuvens na sua periferia e no centro há movimentos de ar de cima para baixo, inibindo a
formação de nuvens, torna-se bem visível nas imagens de satélite.
Os VCANs atuam sobre a costa leste no Nordeste, principalmente durante o verão do
hemisfério sul (HS), e formam-se anualmente. Segundo Varejão-Silva (2001) os VCANs
podem ter um tempo de atividade curto ou persistirem por vários dias consecutivos, ou mesmo
semanas, mantendo-se quase estacionários ou movendo-se rápida e irregularmente.

Ondas de Leste
As ondas de leste são formadas sobre o oceano, é vista no campo de pressão atmosférica,
na faixa tropical do globo terrestre, na área de influência dos ventos alísios, e se deslocam de
leste para oeste, ou seja, desde a costa da África até o litoral leste do Brasil (VAREJÃO, 2006).
Segundo Vianello e Alves (2000) essas ondas são capazes de causar precipitações acentuadas
ao longo das suas trajetórias, na região de baixa pressão da onda, o tempo é característico
chuvoso, associado frequentemente a tempestades, nuvens do tipo cumulus e cumulimbus.

37

Linhas de Instabilidade (LI)
São bandas de nuvens causadoras de chuva, normalmente do tipo cumulus, organizadas
em forma de linhas alongadas, por isso são designados linhas de instabilidade. Se formam
principalmente nos meses de verão no hemisfério sul (dezembro a março), encontram-se ao sul
da Linha do Equador influenciando as chuvas no litoral norte do Nordeste e regiões adjacentes
e ocorrem no período da tarde e início da noite (VAREJÃO-SILVA, 2001)

Brisas marítima e terrestre
As brisas são mecanismos que produzem chuvas leves e de curta duração. É um
mecanismo sempre presente em todo litoral nordestino. Nobre e Molion (1988) apud Molion e
Bernardo (2000) sugeriram que a confluência dos alísios com a brisa de terra (noturna) possa
ser um dos mecanismos importantes na produção de chuva na região costeira.
Durante o dia, a superfície do continente se aquece mais rapidamente que o oceano,
como consequência surge uma faixa de pressão mais baixa sobre o litoral, surgindo correntes
ascendentes sobre continente nos quais geram nuvens convectivas. Enquanto no oceano, que
armazena uma quantidade maior de calor, é transmitido para camadas mais profundas e
transportado pelas correntes marinhas. Dessa forma, estabelece uma circulação fechada, onde
ocorre movimentos ascendentes na costa e descendentes sobre o mar, caracterizando um
escoamento de terra para o mar em níveis superiores e em superfície o vento sopra do oceano
para o continente (VAREJÃO-SILVA, 2006).
Durante a noite, em razão da maior taxa de resfriamento continental, em relação ao
oceano, inicia-se a formação de um novo contraste térmico, permanecendo o mar mais aquecido
que o continente. Nesse caso, as isóbaras irão afastar-se sobre o mar, estabelecendo aí uma
baixa pressão, contrastando-se com a alta estabelecida sobre a terra mais fria. O mecanismo se
inverte, ocorrendo a formação de uma célula de circulação em que o vento soprará da terra para
o mar em baixos níveis e no sentido contrário nos níveis mais elevados (VIANELLO E ALVES,
2000).
Para um maior aprofundamento da região, foram elaborados gráficos com médias
mensais de precipitação pluviométrica e temperatura do ar compreendendo o período de 1965
a 2016, os dados coletados são retirados da estação 82994 localizado no município de Maceió
entre as coordenadas latitude -9.66; longitude -35.7, disponibilizado no Banco de Dados
Meteorológicos de Ensino e Pesquisa - BDMEP fornecido pelo Instituto Nacional de
Meteorologia – INMET.
38

O regime pluviométrico (Figura 7) apresentou padrões característicos para o município
de Maceió onde os meses que abrange a estação chuvosa de abril a agosto mostrou maiores
índices pluviométricos alcançando 326 mm em junho. Os meses de novembro a fevereiro, que
compreende a estação seca da região, mostraram menores índices pluviométricos com 45 mm
em dezembro, todos os meses da estação seca apresentou uma média de 70 mm.
A temperatura do ar (Figura 8) na região de estudo não variou tanto, com máximas entre
os meses de dezembro a março alcançando em torno de 30°C e mínimas entre os meses de
junho a agosto com 20°C.
Figura 7: Dados históricos de precipitação da estação 82994 localizada no município de Maceió entre as
coordenadas: latitude -9.66; longitude -35.7.

Figura 8: Dados históricos de temperatura da estação 82994 localizada no município de Maceió entre as
coordenadas: latitude -9.66; longitude -35.7.

39

3.4 Aspectos Socioeconômicos

As principais atividades econômicas exercidas nas bacias dos rios contribuintes ao
CELMM e seu entorno, destacam-se as atividades urbanas (comércio e serviços, indústria de
transformação, com destaque para bens intermediários ligados à indústria química e às usinas
sucroalcooleiras) e agricultura (cana-de-açúcar, e a pecuária bovina, com baixas taxas de
lotação, combinada à presença de diversos matadouros) que contemplam a dinâmica da região
(ANA, 2006).
A atividade econômica realizada no interior dessas lagunas são turismo e a pesca
artesanal de espécies de camarão e peixes, bem como o sururu (Mytella falcatta) o qual possui
grande importância para a população de baixa renda dessa região. Este molusco sururu, com
habitat preferencial na região mesohalina, é encontrado apenas na laguna Mundaú e nos canais,
porém essas atividades vêm sendo bastante prejudicadas com o aumento da poluição nas
lagunas, ocasionando uma diminuição expressiva no estoque do pescado (ANA, 2006).
Algumas atividades merecem um maior destaque, como a produção intensiva de canade-açúcar, instalação de usinas sucroalcooleiras, instalação de uma indústria cloroquímica ao
lado de Maceió, existência de uma fábrica de fertilizantes próximo ao Rio Mundaú. A
monocultura de cana-de-açúcar é a principal atividade agrícola nas bacias de drenagem, que
vem inclusive substituindo diversas culturas que existiam na região.
Segundo a Agencia Nacional de Águas (2006) na região do CELLM especificamente, a
participação da cana de açúcar entre as culturas temporárias aumentou em quase todos os
municípios no final do séc. XX, com mais de 90% da área colhida dos municípios. Ao todo são
10 usinas sucrooalcooleiras que exploram uma área de aproximadamente 179.200 hectares.

3.5 Poluição ambiental no CELMM
O Complexo estuarino lagunar Mundaú - Manguaba não difere dos demais ecossistemas
estuarinos espalhados no mundo e vem sofrendo constantes mudanças na sua dinâmica,
provocadas direta ou indiretamente por ações antrópicas ou naturais.
A área de estudo revela um intenso processo de urbanização, no qual sofreram uma
sequência de crescimento desordenado com reflexos na infraestrutura urbano-social. Esse
reflexo retrata uma série de atividades industriais com alto potencial poluidor nas margens do
CELMM ou ao longo de suas bacias de contribuição (indústria canavieira, com unidades
40

produtoras de açúcar e/ou álcool; Polo Cloro-álcool-químico, fábricas de fertilizantes,
laticínios, pedreiras e cerâmicas), além disso, bem como atividades de mineração e exploração
agrícola, a pecuária, matadouros e a monocultura da cana-de-açúcar (ANA, 2006).
Tabela 4: Principais questões que contribuem para o acelerado processo de degradação ambiental nas bacias
contribuintes e no entorno do CELMM.

Ações

Lançamento de afluentes sanitários

Lançamento de afluentes da indústria

Exploração indiscriminada dos recursos
hídricos
Práticas agrícolas inadequadas

Degradação

Zonas com depleção de oxigênio;
eutrofização; alteração no pH; aumento
na turbidez.
Comprometimento da balneabilidade;
afugentamento de espécies (aumento do
pH)
Floração de algas

Deficiência na coleta e disposição
inadequada do resíduo solido/chorume

Redução de parcelas do ecossistema
várzeas, mangues e corpos d’águas;
lixiviação dos agrotóxicos alcançando
copos hídricos

Desmatamento e urbanização

Redução dos estoques pesqueiros

Práticas inadequadas de pesca
Aterros e ocupação de áreas de risco
(encosta e áreas sujeitas a enchentes)

Assoreamento acelerado

Implementação ineficaz dos projetos e
desperdício de recursos públicos
Fonte: (ANA/MMA, 2006).

Eventualmente ao longo do tempo, por fatores físicos, químicos e biológicos, os
estuários passam por processos lentos de degradação que são geralmente por eles absorvidos
(Lins et al, 2013). Porém, quando a estes processos naturais são agregados impactos contínuos
resultantes de atividades humanas (despejo de esgoto doméstico e industrial, contribuição
difusa de agrotóxicos e fertilizantes, desmatamento, entre outros descritos acima) ou eventos
naturais críticos, os estuários perdem a capacidade de absorção e passam a apresentar problemas
sérios de eutrofização, perda da diversidade biológica, aumento da turbidez, da sedimentação e
da toxicidade, alterações no ciclo hidrológico (Tundisi, 2008).
Dependendo da intensidade dos impactos a que foram submetidos e do estágio de
degradação alcançado, estes corpos d'água podem sofrer uma mudança drástica no seu estado
41

de estabilidade (Scheffer e Jeppesen, 2007 apud Lins et al, 2013) de maneira que só seja
possível o retorno ao estado original através de alternativas de planejamento estratégico.

4. METODOLOGIA
O presente trabalho adotou o modelo computacional Mike 21 para executar as equações
que regem os processos físicos e hidrodinâmicos à serem caracterizados. Para a elaboração do
modelo computacional foi necessária a composição de dados de entrada do modelo, como a
definição da área de estudo, de domínio de modelagem, a batimetria do sistema, as condições
de contorno e as condições iniciais.
A seguir são apresentados a metodologia seguida para a execução do modelo
hidrodinâmico proposto.
4.1 Definição do modelo computacional
O modelo hidrodinâmico utilizado no trabalho foi o software MIKE 21 desenvolvido
pelo Danish Hydraulic Institute Water & Environment – DHI, este sistema de modelagem
hidrodinâmica é baseado em uma abordagem de malha flexível, fornecendo simulações de
variáveis do nível e fluxo d’água em estuários, baías e áreas costeiras em geral.
A utilização deste modelo foi disponibilizada por meio de uma licença direcionada a
pesquisas para o Laboratório de Oceanográfica Física do Instituto de Ciências Atmosféricas
(LOCF-ICAT) da Universidade Federal de Alagoas, fornecida pelo Danish Hydraulic Institute
– DHI WATER & ENVIRONMENT.
O modelo utilizado no presente estudo é 2DH, referente à modelos bidimensionais na
horizontal, os quais descrevem variáveis integradas na vertical (dimensões x,y,t), logo, devem
ser usadas em ambientes verticalmente homogêneos ou onde as estratificações ao longo da
coluna d’água possam ser desconsideradas.
O modelo emprega na sua formação as equações de conservação da massa (1)
(continuidade) e de conservação da quantidade de movimento (2 e 3) . As equações assumem
que o fluido é incompressível e que a distribuição de pressão é hidrostática. As equações
apresentadas nesse sistema estão disponíveis em DHI Scientific Documentation (2007).

Continuidade:

42

𝜕ℎ 𝜕ℎ𝑢̅ 𝜕ℎ𝑣̅
+
+
= ℎ𝑆
𝜕𝑡
𝜕𝑥
𝜕𝑦

(1)

Conservação da Quantidade de Momento em X:
𝜕ℎ𝑢̅ 𝜕ℎ𝑢̅2 𝜕ℎ𝑣𝑢
̅̅̅̅
𝜕𝜂
ℎ 𝜕𝑝𝑎 𝑔ℎ2 𝜕𝜌 𝜏𝑠𝑥 𝜏𝑏𝑥
1
+
+
= 𝑓𝑣̅ ℎ − 𝑔ℎ
−
−
+
−
−
𝜕𝑡
𝜕𝑥
𝜕𝑦
𝜕𝑥 𝜌𝑜 𝜕𝑥
2𝜌𝑜 𝜕𝑥 𝜌𝑜
𝜌𝑜
𝜌𝑜

(2)

𝜕𝑆𝑥𝑥 𝜕𝑆𝑥𝑦
𝜕
𝜕
(ℎ𝑇𝑥𝑥 ) +
(
+
)+
(ℎ𝑇𝑥𝑦 ) + ℎ𝑈𝑠 𝑆
𝜕𝑥
𝜕𝑦
𝜕𝑥
𝜕𝑦
Conservação da Quantidade de Momento em Y:
𝜕ℎ𝑣̅ 𝜕ℎ𝑣̅ 2 𝜕ℎ𝑣𝑢
̅̅̅̅
𝜕𝜂
ℎ 𝜕𝑝𝑎 𝑔ℎ2 𝜕𝜌 𝜏𝑠𝑦 𝜏𝑏𝑦
1
+
+
= 𝑓𝑢̅ℎ − 𝑔ℎ
−
−
+
−
−
𝜕𝑡
𝜕𝑦
𝜕𝑥
𝜕𝑦 𝜌𝑜 𝜕𝑦
2𝜌𝑜 𝜕𝑦 𝜌𝑜
𝜌𝑜
𝜌𝑜

(3)

𝜕𝑆𝑦𝑥 𝜕𝑆𝑦𝑦
𝜕
𝜕
(
+
)+
(ℎ𝑇𝑥𝑦 ) +
(ℎ𝑇𝑥𝑦 ) + ℎ𝑉𝑠 𝑆
𝜕𝑥
𝜕𝑦
𝜕𝑥
𝜕𝑦

Tabela 5: símbolos utilizados nas formulações do modelo HD do MIKE 21.

t

Tempo (s)

x,y,z

Coordenadas cartesianas (m)

𝜂

Elevação da superfície

d

Profundidade (m)

h=d+𝜂

Profundidade total (m)

f = 2Ωsinφ

Parâmetro de Coriolis

φ

Latitude geográfica

Ω (x,y)

Taxa de revolução angular (rad/s)

𝜏𝑠𝑥 𝑒 𝜏𝑠𝑦

Tensão de superfície de vento (N/m²)

𝜏𝑏𝑥 𝑒 𝜏𝑏𝑦

Tensão de fundo (N/m²)

𝑇𝑥𝑥 𝑇𝑥𝑦 𝑇𝑦𝑦

Tensões laterais (N/m²)

𝑢

Velocidades médias na profundidade (m/s)

S

Magnitude da descarga devida as fontes pontuais (N/m²)

𝑆𝑥𝑥 𝑆𝑦𝑥 𝑆𝑦𝑦

Tensor de radiação (N/m²)

𝑝𝑎

Pressão atmosférica (N/m²)
43

g

Aceleração da gravidade (m/s²)

𝜌

Densidade da água

𝜌𝑜

Densidade da água (g/m³)

As Tensões superficiais e de fundo no MIKE 21 são descritas a partir do número de
Chezy ou o Coeficiente de Manning, a viscosidade tem parametrização do tipo Smagorinsky.
Estimativa do tempo de residência: modulo de transporte:
Foi utilizado um lançamento de traçador no compartimento do modelo MIKE 21 para
estimar o tempo de residência dentro do CELMM, tempo necessário para reduzir a concentração
do traçador na área modelada, onde observa a eficiência do tempo de descarga do sistema
(Monsen et al, 2002). Admitiu-se que o traçador continha 1 kg/m³ no interior do CELMM e 0
kg/m³ na área de fora onde demarca o limite do modelo, logo o tempo de residência (𝑇𝑓 ) foi
calculado como o volume de água definido no sistema (V) dividido pela vazão (Q) no sistema,
representado na equação 4:
𝑇𝑓 =

𝑉
Q

(4)

Se assumirmos que uma carga de massa conhecida é colocada no CELMM em um dado
tempo (t = 0) resultando em uma concentração inicial (𝐶𝑜 ), nenhuma outra massa foi adicionada
após o t = 0, o fluxo e o volume permanecem constante ao longo do tempo. A concentração
dentro do CELMM foi calculada com a equação:
𝐶(𝑡) = 𝐶𝑜 ∙ 𝑒 −𝑡/𝑇𝑓

(5)

4.2 Cenários simulados
Com o intuito de atender aos objetivos deste estudo foram delineados os cenários de
modelagem caracterizando cada situação a ser avaliada.
Foram simulados dois cenários:
I – Tempo de residência com dados reais de vazão;
II – Tempo de residência com dados de média histórica de vazão (período 1978 – 2016).
44

As situações são relacionadas em paralelo com os dados de correntes usando as vazões
reais e históricos 1978 - 2016 simulados para os meses de julho e agosto.
4.3 Definição da área de estudo e do mapa base
Para a elaboração do mapa base da área de estudo foi necessária a delimitação dos
contornos dos corpos d’água do Complexo Estuarino Lagunar Mundaú - Manguaba. Tais como
os contornos de terra que representam ilhas, margens de rios, os canais, e o contorno que
demarca o limite externo do domínio do modelo na região oceânica.
Os contornos utilizados foram obtidos por imagem de satélite Landsat-5 sensor TM
datada de 17 de março de 2011 com órbita e ponto 214/67. A imagem foi manuseada através
do catálogo de imagens do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, disponibilizada na página
da internet do INPE.
Por meio de processamento utilizando o software Erdas Imagine 9.2, delimitou-se a área
de estudo e resultou com as coordenadas:


Superior esquerdo: Lat. 9° 33' 23.89'' S; Long. 35° 58' 18.04'' W.



Inferior esquerdo: Lat. 9° 48' 30.34'' S; Long. 35° 58' 03.32'' W.



Superior direito: Lat. 9° 33' 34.36'' S; Long. 35° 40' 41.22'' W.



Inferior direito: Lat. 9° 48' 35.24'' S; Long. 35° 40' 44.58'' W.

O mapa base foi então redesenhado no software Surfer na versão 9
(www.goldensoftware.com), em seguida para criar a malha utilizou-se o Mesh Generator do
MIKE ZERO onde foi possível importar as linhas de costa digitalizadas, dados de batimetria e
os demais contornos da região.
A delimitação do contorno de mar foi obtida por meio do Google Earth, a partir da
digitalização de imagem de satélite do CELMM, acessadas durante o mês de dezembro de 2016,
o contorno foi elaborado de forma que a região de interesse estivesse suficientemente afastada
para explorar o comportamento da forçante de maré dentro do CELMM.
4.4 Batimetria
As profundidades da laguna Mundaú foram obtidas a partir de dados processados de
sondagens batimétricas em campanhas realizadas nos períodos de 04 a 18/12/2011 e 08 a
15/04/2012 pela Agencia Nacional de Águas – ANA. As profundidades foram obtidas através
de um ecobatímetro e corrigidas pelo nível de redução mensuradas para a referência altimétrica
45

do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE, Diretoria de Hidrografia e Navegação
– Marinha do Brasil.
Figura 9: Batimetria da Laguna Mundaú.

Fonte: ANA (2012)
.

Devida a ausência de dados atuais na região da laguna Manguaba por questões
logísticas, recursos humanos e equipamentos, as informações batimétricas da laguna Manguaba
foram obtidas através dos levantamentos topohidrográficas do complexo lagunar de MundaúManguaba – Maceió/AL elaborada pelo Instituto Nacional de Pesquisas Hidroviárias – INPH/
46

PORTOBRÁS realizadas em 1985 (Figuras 10 e 11), com números de desenhos 255 – 3/01 e
255- 3/02 (escala 1:10.000).
As cartas foram digitalizadas, georreferenciadas no Arcgis e vetorizadas para extração
os dados batimétricos. A extração dos dados ocorreu manualmente ponto a ponto estabelecidos
no levantamento topohidrográfico como mostra a figura 12. Apesar dos dados de batimetria
estarem relativamente antigos em relação à circunstância atual de um ecossistema assoreado
anualmente pela taxa de sedimentação dos rios afluentes, não tínhamos outra forma senão
utilizar a batimetria de 1985.

Figura 10: Batimetria da Laguna Manguaba produzidas pela PORTOBRÁS/INPH.

Fonte: INPH/PORTOBRÁS (1985).

47

Figura 11: Batimetria da Laguna Manguaba produzidas pela PORTOBRÁS/INPH.

Fonte: INPH/PORTOBRÁS (1985).
Figura 12: Extração dos dados batimétricos durante a execução no Arcgis.

A aquisição dos dados batimétricos na região da costa foi utilizada através da base de
dados digitais do Naticional Geophysical Data Center/ Geodas Databases – NGDAS – NOAA.
Esses dados são do Modelo Digital de Elevação com Batimetria - ETOPO-2 disponibilizada na
página

da

internet

da

NOAA,

para

livre

acesso

e

utilização

(https://www.ngdc.noaa.gov/mgg/global/global.html) (AMANTE & EAKINS, 2009).
48

4.5 Domínio do modelo hidrodinâmico
A discretização espacial foi elaborada no modelo Mike 21, gerando uma malha de
elementos finitos triangulares, o desenho da malha foi realizado com detalhamento nos canais
de ligação entre as lagunas e nos canais de desembocadura, além de um refinamento menor
próximos às margens visando garantir uma maior precisão, pois esses locais sejam bem estreitos
e rasos. O domínio foi discretizado utilizando um total de 4279 elementos e 3055 nós. A figura
a seguir apresenta a discretização de todo o sistema lagunar e a batimetria.

Figura 13: Detalhe da malha de discretização em elementos finitos e batimetria do CELMM

4.6 Forçantes do modelo hidrodinâmico
Para utilização dos dados ambientais como forçante do modelo numérico, é necessário
que todos os dados estejam disponíveis para o mesmo período. Após uma avaliação das
informações ambientais relevantes ao estudo, buscou-se sincronizar todos os dados existentes
para o mesmo período, de acordo com a disponibilidade dos mesmos. Desta forma, apesar da
não existência de dados de vazão para o mês de julho de 2016, para o rio Mundaú, foi utilizado
este mês como referência para a calibração do modelo, e o mês de agosto de 2016, foi o mês
49

em que as variáveis ambientais estavam disponíveis, e, portanto, tornando possível a simulação
através do modelo, e sua validação.
A seguir são apresentadas as condições hidrodinâmicas empregadas nas simulações
computacionais.

4.6.1 Maré
Os dados de maré foram cedidos pelo Instituto do Meio Ambiente – IMA, onde foram
coletados através de sistema de dados hidrometeorológica da Vaisala com transmissão GPRS,
com pluviômetro de báscula e sensor de nível da OTT que utiliza tecnologia de radar sem
contato com a água, essa estação fica localizado próximo a base do IMA dentro do CELMM
entre as coordenadas lat. 9°41'41.46''; long. 35°47'10.34'' (Figura 14).
As medições adquiridas através do IMA foram medidas a cada 15 minutos no período
11/04/2016 à 12/12/2016. Tais dados foram organizados no Matlab, e agrupados para serem
inseridos no modelo.
Dentro das condições de contorno do modelo, se faz necessário fornecer o nível de maré
atuando na região externa do domínio do modelo (Figura 13). Para tanto, foi utilizado a
ferramenta “Mike21 Toolbox” para gerar a variação do nível da maré das fronteiras externas
do modelo, através de dados do modelo global de elevação do nível do mar. Esta ferramenta
permite que seja definido os limites de cada fronteira no domínio do modelo, e a partir das
localizações estabelecidas, é gerado uma série temporal ao longo do tempo e de cada fronteira
especifica. Desta forma, foi gerado três séries de elevação do nível do mar para o período de 1
de julho à 31 de agosto de 2016, compreendendo todo o período de simulação.

Figura 14: Localização da estação de cólera de dados de maré.

50

4.6.2 Vazão dos rios afluentes
Os dados de vazões reais e históricos foram retirados das estações automáticas mais
próximas dos exutórios dos rios contribuintes, a estação fluviométrica 39870000 no município
de Atalaia localizado entre as coordenadas latitude -9.46; longitude -35.85 (laguna Manguaba)
e a estação fluviométrica 39770000 no município de Rio largo entre as coordenadas latitude 9.46°; longitude -35.85° (laguna Mundaú) (Figura 15). Os dados são disponibilizados no
HidroWeb fornecido pela Agencia Nacional de Águas – ANA. (http://hidroweb.ana.gov.br/).

Tabela 2: Estações utilizadas como condição de contorno do modelo.

Código da

Rios afluentes

Município

estação

Área de
drenagem

39870000

Paraíba do Meio

Atalaia

3.560 km²

39770000

Mundaú

Rio Largo

1.970 km²
Fonte: ANA (2016)

Figura 15: Localização das estações utilizadas como condição de contorno do modelo.

Foram utilizados dados históricos de médias mensais para as vazões históricos 1978
- 2016 dos afluentes principais (rios Mundaú e Paraíba do Meio) do CELMM compreendendo
o período de 1978 a 2016, as vazões inseridas no modelo foram constantes de acordo com as
condições históricos simuladas para os meses de julho e agosto. Para a simulação com as
condições reais, as vazões observadas foram diárias nos meses de julho e agosto de 2016 para
51

os rios Mundaú e Paraíba do Meio (Figura 16), na estação localizado em Atalaia mostrou a
inexistência de dados para o período de julho, por conta da ausência dos dados assumimos
nenhuma vazão para o rio Paraíba do Meio nesse período, enquanto que na estação de medição
para o rio Mundaú a média do fluxo foi de 10 m/s³, no mês de agosto as médias foram abaixo
de 5 m/s³ para ambos os afluentes.
Anualmente a bacia do rio Mundaú tem uma precipitação de 900 mm, e a
concentração dessas chuvas ficam no período entre fevereiro e julho cerca de 72,6% do volume
total (SILVA et al, 2007). As precipitações centralizam próximos a região litorânea por
consequências de brisas que transportam bandas de nebulosidade, provocando maior
concentração de chuvas nessa área, é verificada a diminuição na precipitação à medida que se
adentra no continente (GAMA, 2006; SILVA et al 2007). Segundo PDRH (2001) a distribuição
da precipitação pluviométrica na área da bacia do rio Paraíba do Meio está concentrada no
período de abril a agosto, onde neste intervalo se concentra 69,8% da precipitação anual.
Os principais afluentes do CELMM vêm sofrendo com baixa vazão, poluição,
ocupação desordenada em seu leito e ao longo de toda sua bacia, lançamento de efluentes
domésticos, descarte inapropriado de resíduos e ausência de políticas públicas (SILVA et al
2007).

Figura 16: Dados reais de vazão dos Rios Mundaú e Paraíba do Meio para o ano de 2016.

De acordo com os gráficos históricos (Figuras 17 e 18), os valores encontrados são
característicos para as estações secas e chuvosas, durante a estação chuvosa para cada bacia o
fluxo alcançou 73 m³/s e 48 m³/s dos rios Mundaú e Paraíba Meio, respectivamente, ambos
valores encontrados no mês julho. No período seco que compreende os meses de novembro a
52

fevereiro onde os afluentes tendem a fornecer pouca contribuição, os fluxos dos Rios Mundaú
e Paraíba do Meio mostraram uma média de 12 e 7 m³/s.
Segundo OLIVEIRA et al (1993) a vazão média anual do rio Mundaú era de 35 m³/s e
do rio Paraíba do Meio 23 m³/s, esses valores caíram para 31 e 20 m³/s de acordo com as médias
anuais históricos 1978 - 2016.

Figura 17: Dados históricos de vazão do Rio Mundaú da estação 39770000 localizada no município de Rio
Largo entre as coordenadas: latitude -9.46°; longitude -35.85°.

Figura 18: Dados históricos de vazão do Rio Paraíba do Meio da estação 39870000 localizada no município de
Atalaia entre as coordenadas: latitude -9.50°; longitude -36.02°.

4.6.3 Vento
A distribuição dos ventos na área de domínio do modelo numérico foi obtida através da
estação 4239 do aeroporto Zumbi dos Palmares localizada no município de Maceió com as
coordenadas Lat. 9°30'37'' S; Long. 35°47'36'' W (Figura 19). Os dados horários, fornecidos
53

pela Rede de Meteorologia Aeronáutica (RedeMet), são referentes ao período de julho à agosto
2016.
Considerando a proximidade da estação de coleta dos ventos para a área de estudo, foi
admitido que os ventos dentro do domínio poderiam ser representados por tais dados, e portanto,
foi adotado um vento variável ao longo do tempo, mas constante em todo o domínio do modelo.

Figura 19: Localização do Aeroporto Zumbi dos Palmares.

4.6.4 Pressão
As informações correspondentes a pressão seguiu a mesma ordem dos dados diários de
vento, retirados da estação 4239 do aeroporto Zumbi dos Palmares no período de julho à agosto
de 2016. O mesmo procedimento estabelecido anteriormente para a distribuição dos ventos
dentro do domínio do modelo, foi aplicado para os dados de pressão, onde o campo de pressão
variou ao longo do tempo e constante dentro do domínio.
4.7 Validação e calibração do modelo hidrodinâmico
Segundo Rosman (2001) a calibração é um processo de ajuste de parâmetros do modelo,
de modo a garantir a melhor concordância possível entre os resultados apresentados pelo
modelo e pelas medições ambientais. Em modelos hidrodinâmicos a calibração pode ser
elaborada utilizando primeiramente a rugosidade de fundo e em um segundo a batimetria e as
condições de contorno (Gerritsen et al., 1995). Para a calibração do modelo no CELMM foram

54

realizadas através do coeficiente de rugosidade por meio do número de Manning (M), a
viscosidade turbulenta e os dados de contornos descritos no item anterior.


Coeficiente de rugosidade no fundo a partir do número de Manning = 26 𝑚13 /s,
constante para toda área;



Coeficiente de viscosidade turbulenta a partir da formulação de Smagorinsky =
0.29 m²/s, constante para toda área.

Como exposto anteriormente, foi adotado o mês de julho de 2016 para o processo de
calibração do modelo hidrodinâmico. Para tal, além das forçantes físicas utilizadas como
condições de contorno do modelo, e explicitadas nos itens anteriores, a calibração ficou a cargo
da variação da rugosidade do fundo, onde procedeu-se a entrada de valores para definir o melhor
número de Manning. Após vários testes chegou-se ao valor de 26 𝑚13 /s para Manning, e 0,29
m²/s para Smagorinsky, como sendo os parâmetros com melhor resposta na calibração do
modelo.
A figura 20 e 21, representam os resultados da validação e apresenta a verificação do
modelo calibrado, respectivamente. A calibração indicou uma boa representatividade do
modelo em gerar padrões de elevação do nível do mar, similar aos dados da estação maregráfica
(Figura 20), tendo como coeficiente de correção valores em torno de 0,97. Com base nos
parâmetros da calibração foi feita rodada do modelo para o mês de agosto, indicado como o
período para a validação do modelo hidrodinâmico (Figura 21). Os dados observados foram
similares aos simulados no decorrer da série, com valor de 0,95 para coeficiente de correlação,
evidenciando a eficiência de representar de maneira adequada aos fenômenos de interesse.

55

Figura 20: Calibração do modelo Mike 21 através de dados observados de maré na estação do IMA, para o mês
de julho de 2016.

Figura 21: Validação do modelo Mike 21 através de dados observados de maré na estação do IMA, para o mês
de agosto de 2016.

5. METODOLOGIA ADOTADA PARA O ESTUDO DAS CORRENTES E
SALINIDADE
Além da modelagem presente nesse trabalho, houve coletas para a avaliação da
salinidade e condições hidrodinâmicas próximas a desembocadura do Complexo Estuarino
Lagunar Mundaú – Manguaba, a análise compreendeu os dias 14 e 17 de outubro de 2016 onde
foi acompanhado o comportamento do ambiente em coletas contínuas de 13 horas a cada 15
minutos. Os dados dessa pesquisa em campo não foram utilizados para o processo de calibração
do modelo, já que eram necessárias mais coletas.

56

5.1 Localização das estações de medição
As medições, como foi dito anteriormente, ocorreram nos canais que interligam com o
ambiente marinho, as setas destacadas em vermelho na figura 22 (referente a laguna Manguaba)
e 23 (referente a laguna Mundaú) mostram o caminho percorrido pelo barco de uma margem
para a outra, com medições na margem esquerda, meio e margem direita em coletas cotínuas
de 13 horas, as medições foram em parceria com IBAMA onde foi utilizado o barco do mesmo.

Figura 22: Localização da estação de coleta no canal principal de entrada da laguna Manguaba. (MD) (ME)

57

Figura 23: Localização da estação de coleta no canal principal de entrada da laguna Mundaú.

Por se tratar de um ambiente raso, a dificuldade para encontrar um local de melhor
acesso para amostragem foi significante pois com as oscilações da maré os instrumentos
poderiam ser arrastados por banco de areias e dificultar as medições ou até prejudicar os
equipamentos, a figura abaixo mostra a visão da estação no momento das medições no canal
principal de entrada da laguna Mundaú.
Figura 24: Visão da estação de coleta no canal principal de entrada da laguna Mundaú.

58

5.2 Medições de salinidade
Foram realizadas medições das propriedades hidrográficas (profundidade, salinidade e
temperatura) através da sonda CTD – sigla em inglês para Condutividade, Temperatura e
Profundidade YSI 6600 (Figura 25), utilizando-se guincho hidrométrico, com lastro de 25 Kg,
em virtude da velocidade da correnteza.
Figura 25: Sonda CTD para amostragem da salinidade e temperatura da água.

5.3 Medições de correntes
Os perfis verticais de corrente foram medidos através do ADCP Sontek River Surveyor
de 1500 MHz (Figura 26), os Perfiladores Acústicos Doppler de Correntes (ADCP) são sonares
ativos que utilizam a energia acústica e o efeito doppler para determinar a velocidade de
correntes marinhas em diversas camadas. São compostos basicamente de transdutores, circuitos
eletrônicos de transmissão e recepção do sinal acústico, que geram, transmitem, recebem e
processam o sinal. Estes componentes são alojados em um invólucro de material resistente de
forma cilíndrica, podendo ou não comportarem baterias para o funcionamento autônomo.

59

Figura 26: ADCP utilizado para medição da velocidade e direção da corrente.

Os ADCPs funcionam com três ou quatro feixes com separação angular de 120º ou 90º
respectivamente. Em cada feixe, obtém-se um perfil de velocidade e, com pelo menos três
feixes, pode-se determinar o vetor de velocidade em três dimensões. Através de seus
transdutores o instrumento transmite e recebe pulsos sonoros de frequência, duração a
intervalos predeterminados (GORDON, 1996). Partículas em suspensão na coluna d’água
refletem e espalham o pulso sonoro em diversas direções a diferentes profundidades. Devido a
diferença das frequências dos pulsos refletidos, o instrumento determina as diferentes posições
onde ocorreu a reflexão de tais pulsos. Se a fonte do eco (partículas em suspensão) tem
movimento relativo ao receptor (ADCP), a frequência do som no receptor é modificada em
relação à frequência da fonte pela seguinte igualdade (SONTEK, 1996):

F
 F   V 
doppler fonte  C 

(13)

onde:

F

doppler mudança na frequência recebida (efeito Doppler)
F 
fonte frequência transmitida pela fonte
60

V  velocidade da fonte em relação ao receptor
C  velocidade do som

Esta característica permite que o ADCP forneça perfis verticais de velocidade e direção
de correntes em diferentes profundidades. O instrumento pode fornecer a velocidade da corrente
de até 130 níveis de profundidade distintos, cada nível de profundidade também recebe o nome
de Bin (RD INSTRUMENTS, 1992). A separação dos perfis em células de profundidade é
obtida com a segmentação no tempo do eco recebido, conhecendo-se a velocidade de
propagação do som na água do mar.
Para o manuseio do instrumento é necessário configura-lo de acordo com as
características físicas do local de fundeio e do objetivo do estudo. A tabela abaixo apresenta as
configurações estabelecidas enfatizando o desvio padrão, calculado pelo software de
configuração, que relaciona as características do local de fundeio, o objetivo do experimento e
as especificações físicas do instrumento, assim minimizando-o ao máximo.
Para cada laguna foram necessárias configurações diferentes, as medições realizadas na
laguna Manguaba se fez necessária apenas a declinação magnética adotada do instrumento (22,62°) enquanto a laguna Mundaú, além da configuração do instrumento, precisou-se do ajuste
de 55° (32,38°).

Tabela 7: Descrição das configurações utilizadas no ADCP.

Número de células de profundidade (Bins)

20/12
válidos

Tamanho da célula

0,25 m

Intervalo de amostragem

5 seg

Declinação magnética

-22,62º

Distância ao primeiro Bin

0,65

5.4 Medidas de vento
A distribuição dos ventos (direção, velocidade) foi medida a cada 30 min, seguindo a
mesma frequência dos dados hidrográficos, determinadas através do anemômetro portátil
acoplado a uma bússola analógica (Figura 27).
61

Figura 27: Anemômetro portátil acoplado a uma bússola analógica utilizado para medição da velocidade e
direção dos ventos.

5.5 Processamento de dados
A partir dos dados coletados, posteriormente tabulados, retirados os erros decorrentes dos
instrumentos no momento da coleta e organizados no programa Microsoft Excel, utilizou-se o
software Surfer, na versão 9, desenvolvido pela Golden Software Inc., que pode ser utilizado
para cálculo e a confecção de mapas, na plataforma Windows, de variáveis a partir de dados
regularmente distribuídos. Foi definido a malha de interpolação, os limites máximos e mínimos
e o espaçamento dos números de linhas e colunas, aplicou-se o método Kriging, método
geoestatístico que leva em consideração as características espaciais de autocorrelação de
elementos regionalizadas, a partir deste, foram gerados mapas de distribuição da salinidade e
temperatura dos eventos estudados.

6. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados apresentados no item 6.1 são referentes as coletas efetuadas nos canais de
desembocadura das lagunas Mundaú e Manguaba a fim de caracterizar a circulação
hidrodinâmica dos mesmos durante 1 ciclo de maré em coletas contínuas de 13 horas. No item
6.2 em diante são descritos os resultados das condições hidrodinâmicas e do tempo de
residência com o modelo Mike 21.

62

6.1 Coletas realizadas nos dias 14/10/2016 e 17/10/2016
Em um sistema estuarino raso, como é o caso das lagunas Mundaú e Manguaba, o vento
é uma das principais causas da dinâmica das lagunas, uma variável que provoca a mistura das
massas de água e geram ondas e correntes no estuário intensificando a mistura vertical. Os
dados de vento coletados na desembocadura da laguna Mundaú (Figura 28) no dia 14/10
apresentaram baixa intensidade com valores oscilando entre 1,4 a 9,1 m/s, o pico de maior
energia ocorreu às 09:00 horas, os dados mostraram uma média de 3,4 m/s e direção
predominante no quadrante Leste/Lés-Sueste. No canal de desembocadura da Manguaba
(Figura 28) os ventos também apresentaram baixa intensidade com valores oscilando entre 1,6
a 7,4 m/s, os picos de maior energia ocorreram às 09:00 e 14:00 horas, com a mesma média
apresentada na coleta anterior (3,4 m/s) e direção predominante Leste/Lés-Sueste.
Figura 28: Distribuição dos ventos durante a campanha dos dias 14/10/2016 e 17/10/2016.

Os dados de maré utilizados na confecção deste trabalho (Figura 29), são provenientes
do Porto de Maceió localizado a cerca de 8 km e 12 km dos locais de medições das lagunas.
Para a elaboração dos gráficos fez-se necessário a interpolação dos dados por conta das
medições estarem limitadas apenas em picos de maré de vazante e enchente. A figura 29 mostra
as variações das marés para o período de estudo, os dados apresentaram amplitudes máximas
de 2,2 e 2,4 metros nos dias 14 e 17/10/2016, respectivamente.

63

Figura 29: Variações da maré para o período analisado. (Gerado a partir da maré prevista para o porto de
Maceió, DHN da Marinha do Brasil).

As coletas realizadas nos canais próximo a foz nos dias 14 e 17 de outubro iniciaram
ambas as 7 horas em 1 ciclo de maré, constando 13 horas contínuas. As figuras abaixo
apresentam os resultados de salinidades referente aos canais da laguna Mundaú (Figura 30) e a
laguna Manguaba (Figura 31). A variabilidade de salinidade mostrou ser bem alta na região
desde as primeiras horas de coletas, destacando a forte estratificação proveniente do oceano.
O gradiente de salinidade próximo de onde foi executado as medições, necessariamente
esperávamos resultados acentuados por haver condições de interação muito próximas ao mar.
De acordo com Magalhães (2005) há uma ampla variação da salinidade nas lagunas, com locais
próximos à entrada de águas fluviais de 0 UPS e superiores a 37 UPS nas proximidades da boca
da barra, estando esses valores sujeitos a mudanças de acordo com o período do ano, à
amplitude de maré, vazão dos rios e as possíveis mudanças morfológicas causadas por
assoreamento no estuário.

Figuras 30: Distribuição espaço/temporal da salinidade no canal principal próximo à desembocadura da laguna
Mundaú (Lat. 9° 42’30.58 S; Long. 35°47’47.35’’W), durante 1 ciclo de maré, entre às 7:00 e 20:00 horas do dia
14/10/2016.

64

Figura 31: Distribuição espaço/temporal da salinidade no canal principal próximo à desembocadura da laguna
Manguaba (Lat. 9° 43’57.27’’S; Long. 35°49’20.47’’W), durante 1 ciclo de maré, entre às 7:00 e 20:00 horas do
dia 17/10/2016.

O canal da Mundaú apresentou uma profundidade maior que o canal da Manguaba e a
salinidade variou entre 31 a 37 UPS em todo o período de amostragem. Por sua estrutura e
formação a Mundaú sofre mais impacto quanto a penetração de salinidade dentro do seu
ambiente o que influencia no aumento da produtividade na distribuição de espécies de peixes e
de sururu (SILVA et al, 2007). De acordo com Portobrás/INPH (1984;1985) a laguna Mundaú
mostrou valores de salinidade 36,2 UPS próximo a boca da barra em período secos, valor bem
próximo encontrado nos resultados das coletas, em períodos chuvosos a salinidade cai para 33,5
UPS.
A laguna Manguaba mostrou uma variação de salinidade entre 32,2 a 37 UPS próximo
da sua desembocadura, bem próximo dos dados observados na laguna Mundaú, segundo
65

Machado (1989) a salinidade no interior da laguna Manguaba variam entre 0 e 5 UPS devido a
penetração das águas marinhas ser bastante reduzida e por se tratar de um ecossistema alongado
associado a distância entre a desembocadura e o seu corpo d’água.
A variação de salinidade em ambientes estuarinos é um dos principais mecanismos
auxiliadores no movimento e na mistura de massas de água devido ao seu efeito na densidade,
além de ter uma enorme relação com a distribuição das espécies vegetais e, portanto, na
estruturação de comunidades.
Resultados referente as medições da temperatura da água para a o canal de
desembocadura da laguna Mundaú (Figura 32) mostrou valores oscilando entre 26,7 a 28,4 °C
com amplitude térmica de 1,7 °C, o período em que mostrou valores mais acentuados ocorreu
entre as 11:00 e 14:00 horas. Na laguna Manguaba (Figura 33) os dados variaram entre 26,6 a
29,8 °C com amplitude térmica de 3,2 °C, valores próximos aos encontrados no estudo realizado
por Magalhães (2005) onde os dados de temperatura da água apresentaram valores oscilando
entre 25 e 31°C na laguna Manguaba e 26 a 31,5 °C na laguna Mundaú, os dados com maior
temperatura da água foram encontrados nas medições realizadas no período seco da região.
Apesar das medições do presente estudo também ter sido no período característico seco da
região que vai nos meses de setembro a fevereiro, os dados observados para ambas as lagunas
foram inferiores a 30°C.
Figura 32: Distribuição espaço/temporal da temperatura no canal principal próximo à desembocadura da laguna
Mundaú (Lat. 9° 42’30.58 S; Long. 35°47’47.35’’W), durante 1 ciclo de maré, entre às 7:00 e 20:00 horas do dia
14/10/2016.

66

Figura 33: Distribuição espaço/temporal da temperatura no canal principal próximo à desembocadura da laguna
Manguaba (Lat. 9° 43’57.27’’S; Long. 35°49’20.47’’W), durante 1 ciclo de maré, entre às 7:00 e 20:00 horas do
dia 17/10/2016.

Os resultados a seguir são referentes as coletas realizadas com o instrumento ADCP nas
desembocaduras das lagunas Mundaú e Manguaba, as coletas iniciaram as 7 horas nos dias 14
e 17/10, embora as medições na laguna Manguaba tiveram início as 9 horas por questões
logísticas do instrumento. As componentes longitudinais (u) e transversais (v) das correntes na
laguna Mundaú mostraram contribuições adversas nas velocidades das correntes, influenciando
sentidos opostos no decorrer dos perfis (Figura 34), observa-se que a componente longitudinal
auxiliou em maior intensidade as correntes de enchente alcançando valores de -1,3 m/s,
enquanto a componente transversal mostrou maior predominância com correntes de vazante
com intensidade máxima de 1,2 m/s (Figura 35). A direção das correntes durante a coleta do
dia 14/10 apresentou nas primeiras e ultimas horas de medição predominância no sentido
sudeste (120°), enquanto que entre 12:00 e 17:00 horas o quadrante noroeste (300°) mostrou
maior influência (Figura 36). Diferente da laguna Mundaú, as componentes ao longo do canal
(u) e a componente transversal ao canal (v) mostraram uma simetria em que ambas auxiliaram
em menor ou maior intensidade as correntes de enchente e vazante como mostra os perfis na
figura 34. Os resultados na laguna Manguaba revelaram que a componente longitudinal (u)
apresentou maior relevância com intensidade variando de 2 a -2 m/s, a direção das correntes
(Figura 35) nas primeiras horas de coleta não indicou nenhuma predominância nos quadrantes,
embora a partir das 14:00 horas o quadrante Sudoeste (210°) indicou maior influência. Por se
67

tratar de um ambiente raso, as velocidades das correntes não variaram com o aumento da
profundidade, apresentando um comportamento semelhante da superfície ao fundo em ambas
as lagunas (Figura 36).
Figura 34: Componentes longitudinais (u) e transversais (v) nas desembocaduras das lagunas Mundaú e
Manguaba.

68

Figura 35: Velocidades das Componentes longitudinais (u) e transversais (v) em coletas realizadas no dia 14 e
17/10 nas desembocaduras das lagunas Mundaú e Manguaba.

Figura 36: Distribuição das velocidades e direções das correntes em coletas realizadas no dia 14 e 17/10 nas
desembocaduras das lagunas Mundaú e Manguaba.

69

6.2 Tempo de residência com dados históricos (1978 – 2016)
Baseado no princípio do traçador conservativo como condição inicial, preenchemos as
áreas internas do sistema estuarino (CELMM) com uma concentração inicial de 100%,
representado pela área em vermelho, e fora do sistema, região costeira, foi inserido uma
concentração contendo 0%, representado na cor azul como mostra o mapa (Figura 37A). A
utilização desta metodologia, mesma adotada em Cavalcante et al, (2012), visa identificar a
dispersão de uma substância hipotética lançada dentro do ambiente, tendo como limite padrão
para qualidade da água, o tempo para que tal substância atinja a concentração de 37%
(CAVALCANTE et al, 2012). Dependendo do tempo necessário para que a concentração da
substância hipotética atinja 37%, este ambiente estuarino pode estar susceptível à problemas
ambientais ligados a qualidade da água (PILOTTI et al, 2014).
Os resultados dos cenários utilizando dados históricos mostraram que nos primeiros
dias (Figura 37A-F) de simulação, as lagunas Mundaú e Manguaba apresentaram concentrações
na ordem de 0% próximo das desembocaduras dos rios Mundaú e Paraíba do Meio. A partir do
quarto dia de simulação (Figura 37-D), a laguna Mundaú registrou uma concentração de 0%
em praticamente 53% de área total, resultado semelhante ao encontrado por Larsson e Nilsson
(2014) onde de acordo a metodologia usando o prisma de maré como componente principal no
modelo IPH-ECO e os dados de batimetria dos levantamentos realizados pela ANA em 2012,
a laguna Mundaú necessitou de 3 dias para atingir 50% da sua renovação, enquanto que a
Manguaba apresentou uma concentração de 37% em 20% da área total.

70

Devido o maior fluxo de descarga fluvial na laguna Mundaú, o tempo para redução das
concentrações foi mais rápido nesta laguna, sendo necessário 6 dias (Figura 37-F) para atingir
37% em 72% da área total, sugerindo uma renovação eficiente da água em quase toda área desta
laguna em poucos dias de simulação. Por outro lado, a baixa descarga fluvial dentro da laguna
Manguaba resultou em redução da intensidade das correntes e aumento no tempo para a
dispersão do traçador, sendo necessário mais de 6 dias para alcançar 37% na primeira metade
da laguna.

Figura 37: Mapas da distribuição de concentração do traçador calculado para o Complexo Estuarino Lagunar
Mundaú Manguaba com dados históricos durante os primeiros dias.
(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

(F)

71

A figura 38 apresenta os mapas da distribuição de concentração do traçador com dados
históricos a cada 5 dias, tendo como base este cenário, observa-se que após 14 dias (Figura 38C) a laguna Mundaú alcançou 94% da concentração inicial, o que sugere uma completa
renovação da água dentro desse ambiente. De acordo com o trabalho de Larsson e Nilsson
(2014) mostrou que a laguna Mundaú necessitou de aproximadamente 19 dias para renovação
da água da laguna, embora esse estudo foi realizado no período seco da região no mês de
fevereiro.
Da mesma forma, os autores Oliveira & Kjerfve (1993) afirmam que o tempo de
renovação na laguna Mundaú foi de 16 dias, este estudo é regido de acordo com o prisma de
maré, quanto de água é trocada por ciclo de maré e a descarga de água doce em relação ao
volume total das lagunas, além de utilizar os dados de batimetria de 1985. Analisando-se as
concentrações próximo da área de desembocadura do rio Paraíba do Meio, a redução da
concentração da substância hipotética dentro da laguna Manguaba atingiu valores em torno de
0% após 10 dias de simulação em 38% da sua área (Figura 38-B), revelando uma renovação
relativamente rápida da água na área onde existe uma maior influência da descarga do rio
Paraíba do Meio. Devido a sua extensão e seu estreito canal de ligação com o mar, a laguna
Manguaba necessitou de 30 dias para atingir o valor de 37% em 94% da sua área total, revelando
um elevado tempo de residência principalmente nas áreas onde existem trocas com o mar, nas
margens e na parte norte da laguna.
Tendo como base o trabalho de Oliveira & Kjerfve (1993), os autores estimaram o
tempo de residência para a laguna Manguaba de 36 dias, é notório que a Manguaba possui um
tempo de renovação maior por haver necessariamente uma descarga de água, prisma de maré
menor em comparação com a laguna Mundaú, além de possuir o dobro de volume de água. As
variações das estimativas do tempo de residência refletem padrões de vazão e geomorfologia
diferentes, porém nossos valores se assemelham aos encontrados em Oliveira & Kjerfve (1993);
Larsson e Nilsson (2014). É importante mencionar que a geomorfologia das lagunas sofreu
alterações significativas nos últimos anos (Silva et al., 2008) modificando o fluxo no interior
das lagunas. Estudo realizado por Souza (2017) mostra o avanço do delta na parte norte da
laguna Mundaú com imagens de satélite entre os anos de 2002 a 2010, evidenciando o processo
de assoreamento causados pela erosão dos rios afluentes que favorece na perda de profundidade.
Ainda nesse estudo, comparou-se os levantamentos batimétricos de 1985 e 2012, em 1985 as
profundidades médias eram 1,50 m e 2,10 m para as lagunas Mundaú e Manguaba,
respectivamente, e para o ano de 2012 as lagunas mostraram uma profundidade média de 1,19
72

e 1,67 m indicando um problema crítico em relação a taxa de sedimentação no CELMM e
consequentemente favorecendo para um ambiente degradado em função de uma hidrodinâmica
não favorável pra renovação das suas águas.
Considerando os sistemas lagunares Mundaú e Manguaba, os tempos de residência da
água simulados com dados históricos revelaram comportamentos diferenciados para cada
ambiente. O sistema da laguna Mundaú apresentou níveis de concentração em torno de 37%
logo após 6 dias de simulação (Figura 37-F) em quase toda sua extensão, o que sugere que há
pouco potencial para problemas de qualidade da água dentro desta área. Por outro lado, a laguna
Manguaba registrou valores em torno de 37% na em uma área relevante só após 20 dias de
simulação (Figura 38-D), indicando um potencial maior para possíveis problemas ligados a
qualidade da água.
Figura 38: Mapas da distribuição de concentração do traçador calculado para o Complexo Estuarino Lagunar
Mundaú Manguaba com dados históricos a cada 5 dias.
(A)

(B)

(C)

(D)

73

(E)

(F)

(G)

(H)

(I)

(J)

(K)

(L)

74

Considerando as alterações hidrodinâmicas em área especificas do CELMM causadas
pela oscilação da batimétrica ao longo das lagunas, foram selecionados alguns locais
específicos representados por 12 estações dentro do complexo estuarino lagunar Mundaú
Manguaba. Estes locais servirão como base para identificarmos as concentrações
correspondentes ao período estudado e os padrões de correntes (componentes longitudinais u e
transversais v) descritas no item 6.3 em variabilidade das correntes com dados históricos de
vazão. As localizações das estações para a extração de dados históricos de concentração e
velocidades das componentes u e v estão representados por A1, A2, A3, A4, A5, A6 (Mundaú);
B1, B2, B3, B4, B5 e B6 (Manguaba) de acordo com a figura 39.
Figura 39: Localização da extração dos dados históricos de concentração e de velocidades das componentes u e
v no CELMM. Laguna Mundaú: estação A1: Lat. -9.599; Long. -35.794; estação A2: Lat. -9.616; Long. -35.789;
estação A3: Lat. -9.629; Long. -35.778; estação A4: Lat. -9.645; Long. -35.775; estação A5: Lat. -9.677; Long. 35.790; estação A6: Lat. -9.674; Long. -35.770. Laguna Manguaba: estação B1: Lat. -9.624; Long. -35.940;
estação B2: Lat. -9.649; Long. -35.921; estação B3: Lat. -9.675; Long. -35.900; estação B4: Lat. -9.702; Long. 35.886; estação B5: Lat. -9.730; Long. -35.880; estação B6: Lat. -9.733; Long. -35.855.

A representação dos dados de concentração distribuídos em estações na área da laguna
mundaú são mostradas na figura 40. Devido à proximidade com a desembocadura do rio
Mundaú, a estação A1 é diretamente influenciado pela descarga fluvial deste rio para a laguna
Mundaú, refletindo no curto espaço de tempo de apenas 2 horas para que a concentração
atingisse níveis próximos a 37% (Figura 40-A1). Analisando as áreas mais afastadas da
desembocadura do rio Mundaú, representada pelas estações A2, A3 e A4, observa-se um
aumento gradual no tempo necessário para atingir o nível de concentração de 0%, sendo
encontrado um tempo de 2, 3 e 5 dias, respectivamente. Já para as áreas dentro dos canais de
75

conexão com a região costeira, pontos A5 e A6, que estão sujeitos a variações na concentração
do traçador devido a influência das marés, foram encontrados valores em torno dos 37% da
concentração inicial após 7 dias de simulação. Como esperado, à medida que vai distanciando
da região de desembocadura do rio Mundaú, observa-se um aumento no tempo necessário para
que ocorra redução da concentração do traçador, como mencionado anteriormente.
A distribuição da concentração do traçador ao longo dos locais selecionados para a
laguna Manguaba (Figura 41), mostrou que a taxa de redução da concentração do traçador
conservativo foi mais lenta, confirmando os resultados exibidos na sessão anterior (Figura 38AL). De acordo com os dados extraídos para a laguna Manguaba, a área mais próxima da
desembocadura do rio Paraíba do Meio (PM), representada pela estação B1, levou apenas 2 dias
para atingir uma concentração de 37%, significando uma rápida renovação da água nesse local.
Para a estação B2, mais afastada da região de descarga do rio PM, houve um aumento para
redução da concentração, necessitando de 9 dias para alcançar a concentração de 37%. Em
seguinte, na estação B5, o tempo para redução da concentração do traçador foi elevado, onde
só após 3 semanas (~21 dias) observou-se níveis em torno de 37%. Por outro lado, um padrão
de alta variabilidade foi encontrado para a estação B6 mais à jusante da desembocadura, onde
os valores em torno de 30% e 100% foram registrados nos primeiros 8 dias de simulação, o que
pode ser resultado da oscilação das correntes durante os ciclos de maré, auxiliando a entrada e
saída de água entre o sistema estuarino e a região costeira.
Figura 40: Dados históricos de concentração da laguna Mundaú e canais de ligação distribuídos
espacialmente em 6 estações. Estação 1: Lat. -9.599; Long. -35.794; estação 2: Lat. -9.616; Long. -35.789;
estação 3: Lat. -9.629; Long. -35.778; estação 4: Lat. -9.645; Long. -35.775; estação 5: Lat. -9.677; Long. 35.790; estação 6: Lat. -9.674; Long. -35.770.
A1

A2

76

A3

A4

A5

A6

Figura 41: Dados históricos de concentração da laguna Manguaba e canal de ligação distribuídos espacialmente
em 6 estações. Estação 1: Lat. -9.624; Long. -35.940; estação 2: Lat. -9.649; Long. -35.921; estação 3: Lat. 9.675; Long. -35.900; estação 4: Lat. -9.702; Long. -35.886; estação 5: Lat. -9.730; Long. -35.880; estação 6:
Lat. -9.733; Long. -35.855.
B1

B2

B3

B4

B5

B6

77

6.3 Variabilidade das correntes com dados históricos de vazão
Os dados de velocidade das componentes u (ao longo do canal) e v (transversal ao canal)
das lagunas Mundaú e Manguaba são descritas nas figuras 42 e 43 de acordo com as estações
distribuídas no CELMM na figura 39. De acordo com os locais de extração dos dados de
corrente dentro da laguna Mundaú (Figura 42 A1-A6), observa-se que a componente transversal
ao canal (v) apresentou maiores flutuações na velocidade da corrente variando entre 0,25 a -0,2
m/s, e com valor máximo de 0,25 m/s na estação próxima ao canal de ligação com o mar A6.
Da mesma forma, a laguna Manguaba revelou a componente transversal (v) como a mais intensa
ao longo das estações de extração dos dados (Figura 43 B1-B5), onde os valores variaram entre
0,05 a -0,03 m/s, e com máximos de 0,05 m/s registrado na estação B5. Ainda de acordo com
os dados de corrente, a estação B6 foi a única que apresentou maiores valores de corrente para
a componente ao longo do canal (u) com intensidade entre 0,25 a -0,3 m/s.
Figura 42: Dados históricos de velocidade das componentes u e v da laguna Mundaú e canais de
ligação distribuídos espacialmente em 6 estações. Estação 1: Lat. -9.599; Long. -35.794; estação 2: Lat. -9.616;
Long. -35.789; estação 3: Lat. -9.629; Long. -35.778; estação 4: Lat. -9.645; Long. -35.775; estação 5: Lat. 9.677; Long. -35.790; estação 6: Lat. -9.674; Long. -35.770.
A1

A2

A3

A4

A5

A6

78

Figura 43: Dados históricos de velocidade das componentes u e v da laguna Manguaba e canal de ligação
distribuídos espacialmente em 6 estações. Estação 1: Lat. -9.624; Long. -35.940; estação 2: Lat. -9.649; Long. 35.921; estação 3: Lat. -9.675; Long. -35.900; estação 4: Lat. -9.702; Long. -35.886; estação 5: Lat. -9.730;
Long. -35.880; estação 6: Lat. -9.733; Long. -35.855.
B1

B2

B3

B4

B5

B6

Os mapas de velocidade das correntes simulados com os dados históricos

são

apresentados para os períodos de maré de sizígia (parte esquerda) e quadratura (parte direita)
durante os meses de junho e agosto de 2016 (Figura 44). Observa-se que a circulação no interior
das lagunas é muito limitada, devido principalmente, ao atrito gerado pelos contornos dos
canais durante a passagem das correntes, confirmado pelos baixos valores de velocidade
máximas em torno de 0,02 m/s nas regiões mais ao Sul e nos canais mais internos das lagunas,
enquanto que dentro dos canais onde ocorre o intercâmbio de massa de água com a região
costeira, há uma maior intensidade das correntes com valores alcançando 0,5 m/s, durante
principalmente a maré de vazante.

79

Figura 44: Mapas de velocidade e direção das correntes com dados históricos no complexo estuarino lagunar
Mundaú Manguaba.

Para melhor analise, selecionamos 8 estações (Figura 45) localizados no CELMM para
a extração de dados de elevação e velocidade das correntes equivalente aos locais representados
por A1, A2, A3 e A4 (Mundaú); B1, B2, B3 e B4 (Manguaba).

80

Figura 45: Localização da extração dos dados históricos das correntes distribuídos espacialmente em 8 pontos
no CELMM. Laguna Mundaú: estação A1: Lat. -9.611; Long. -35.791; estação A2: Lat. -9.635; Long. -35.774;
estação A3: Lat. -9.677; Long. -35.790; estação A4: Lat. -9.674; Long. -35.770. Laguna Manguaba: estação B1:
Lat. -9.625; Long. -35.937; estação B2: Lat. -9.671; Long. -35.902; estação B3: Lat. -9.716; Long. -35.884;
estação B4: Lat. -9.733; Long. -35.855.

Nas figuras 46 e 47 são apresentadas as elevações de maré equivalentes as estações
representadas por A1, A2, A3, A4 (Mundaú); B1, B2, B3, B4 (Manguaba). Nos locais da região
interna da laguna Mundaú (Figura 46 A1-A2), a altura máxima das oscilações da maré
atingiram 0,65 m com amplitudes de 0,37 m, enquanto que nas estações localizadas nos canais
de interação com o mar (Figura 46 A3-A4) esse valor aumenta 0,05 m alcançando 0,7 m em
marés de sizígia com amplitude de 0,5 m. Segundo Oliveira e Kjerfve (1993) a amplitude média
das marés oceânicas fica reduzida a 36% quando entra nos canais, decaindo para 14% dentro
da laguna Mundaú e 2% dentro da laguna Manguaba. Os canais de ligação com a região costeira
são irregulares, possuindo áreas mais estreitas e em sua formação possuem baixa eficiência na
comunicação entre as lagunas e o mar, demonstrado pela redução da amplitude da maré no
interior das lagunas (PAES-LEME et al, 2011).
Para a laguna Manguaba, as estações B1, B2 e B3 localizadas no interior do ambiente
lagunar apresentaram uma distância entre as preamares e baixa-mares com fracas oscilações
indicando uma amplitude de maré 0,1 m, alcançando uma altura máxima de 0,7 m, na estação
B4 houve maiores flutuações com altura de 0,72 m e amplitude máxima de maré 0,4 m.

81

Figura 46: Dados históricos de elevação das correntes da laguna Mundaú e canais de ligação distribuídos
espacialmente em 4 estações. Estação A1: Lat. -9.611; Long. -35.791; estação A2: Lat. -9.635; Long. -35.774;
estação A3: Lat. -9.677; Long. -35.790; estação A4: Lat. -9.674; Long. -35.770.
A1

A2

A3

A4

Figura 47: Dados históricos de elevação das correntes da laguna Manguaba e canal de ligação. Estação B1: Lat.
-9.625; Long. -35.937; estação B2: Lat. -9.671; Long. -35.902; estação B3: Lat. -9.716; Long. -35.884; estação
B4: Lat. -9.733; Long. -35.855.
B1

B2

B3

B4

De acordo com os padrões de velocidades das correntes para locais selecionados das
lagunas Mundaú (Figura 48) e Manguaba (Figura 49) observa-se que nas porções internas das
duas lagunas existem baixas oscilações das correntes, exibindo variações em torno de 0 a 0,05
m/s para Mundaú (Figura 48 A1-A2), e 0 a 0,04 m/s para Manguaba (Figura 49 B1-B3). Dentro
82

das lagunas, os valores máximos ocorreram nas estações A1 com 0,05 m/s, resultado do intenso
aporte da descarga fluvial, e nas proximidades do canal de ligação com o mar a estação B3,
registou 0,04 m/s. Para as estações localizadas nos canais internos, a intensidade das correntes
alcançaram valores de 0,31 m/s na laguna Manguaba localizado na estação B4 e 0,28 m/s na
estação A4 na laguna Mundaú. Paes-Leme et al, (2011) utilizando o modelo Mike 21, a partir
de dados de 1984 no CELMM, identificou correntes em torno de 0,4 m/s no interior dos canais.
Tais resultados estão em concordância com os valores obtidos no presente estudo, e mostra que,
de acordo com os cenários adotados por Paes-Leme R. B. (2011), assumindo-se -2 m de
dragagem nos canais principais, é possível aumentar cerca 0,20 m/s as velocidades das correntes
nos canais, as amplitudes de maré ocasionando uma maior contribuição nas trocas de água entre
as lagunas e o mar.

Figura 48: Dados históricos de velocidades das correntes da laguna Mundaú e canais de ligação distribuídos
espacialmente em 4 estações. Estação A1: Lat. -9.611; Long. -35.791; estação A2: Lat. -9.635; Long. -35.774;
estação A3: Lat. -9.677; Long. -35.790; estação A4: Lat. -9.674; Long. -35.770.
A1

A3

A2

A4

83

Figura 49: Dados históricos de velocidades das correntes da laguna Manguaba e canal de ligação. Estação B1:
Lat. -9.625; Long. -35.937; estação B2: Lat. -9.671; Long. -35.902; estação B3: Lat. -9.716; Long. -35.884;
estação B4: Lat. -9.733; Long. -35.855.
B1

B2

B3

B4

6.4 Tempo de residência com dados observados de vazão
O resultado da modelagem com dados reais (Figura 50) mostrou que nos primeiros dias
as lagunas Mundaú e Manguaba não tiveram o mesmo desempenho comparado com os dados
históricos , apresentando, de forma geral, um maior tempo de residência em todos os setores
das lagunas. Os resultados revelaram que os padrões de vazões reais para os meses de julho e
agosto de 2016, abaixo do normal climatológica, são fatores importantes para a eficiência da
renovação das águas dentro das lagunas Mundaú e Manguaba. A laguna Mundaú iniciou uma
rápida redução da concentração inicial do traçador próximo da área onde atua a descarga fluvial,
atingindo valores em torno de 0% a partir de 4 dias de simulação (Figura 50 D-F) diferente da
Manguaba onde necessitou de 4 semanas para atingir concentrações na mesma ordem
apresentando níveis altos e pequenas oscilações na parte inferior da sua extensão.
A análise dos mapas da distribuição de concentração do traçador com intervalo de 5 dias
(Figura 51), mostrou que após 20 dias de simulação (Figura 51 D), a laguna Mundaú alcançou
concentrações em torno de 37% em 52% da área total, foram necessárias 6 semanas para a
renovação completa na Mundaú (Figura 51 H), apresentando níveis no qual não ultrapassa os
limites máximos permissíveis para a qualidade da água, devido aos dias excessivos para
alcançar valores equivalentes ao padrão da qualidade da água, sugere que a laguna Mundaú
84

apresentou potencial para problemas futuros no seu ambiente, principalmente nas áreas a leste
da região costeira da laguna e ao sul da sua extensão. Por outro lado, a laguna Manguaba
mostrou-se mais ineficiente para renovar suas águas, indicando valores de concentração em
torno de 100% mesmo após 40 dias de simulação (Figura 51 H). Este padrão de tempo de
renovação de água, revela a dificuldade para eliminar substâncias inseridas neste sistema, o que
sugere que há potencial para problemas na qualidade de água dentro desse ambiente.

Figura 50: Mapas da distribuição de concentração do traçador calculado para o Complexo Estuarino Lagunar
Mundaú Manguaba com dados reais durante os primeiros dias.
(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

(F)

85

Figura 51: Mapas da distribuição de concentração do traçador calculado para o Complexo Estuarino Lagunar
Mundaú Manguaba com dados reais a cada 5 dias.
(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

(F)

(G)

(H)

86

(I)

(J)

(K)

(L)

A seguir é mostrado as localizações de 12 estações selecionados no Complexo Estuarino
Lagunar Mundaú-Manguaba (Figura 52) para a extração de dados de concentração e de
velocidades das componentes u e v, simulados a partir do modelo Mike 21, e representadas
pelas letras A1, A2, A3, A4, A5, A6 (Mundaú); B1, B2, B3, B4, B5 e B6 (Manguaba). Os
mapas das velocidades das componentes u e v são descritas no item 6.5 em variabilidade das
correntes com dados observados de vazão.

87

Figura 52: Localização da extração dos dados reais de concentração e de velocidades das componentes u e v no
CELMM. Laguna Mundaú: estação A1: Lat. -9.599; Long. -35.794; estação A2: Lat. -9.616; Long. -35.789;
estação A3: Lat. -9.629; Long. -35.778; estação A4: Lat. -9.645; Long. -35.775; estação A5: Lat. -9.677; Long. 35.790; estação A6: Lat. -9.674; Long. -35.770. Laguna Manguaba: estação B1: Lat. -9.624; Long. -35.940;
estação B2: Lat. -9.649; Long. -35.921; estação B3: Lat. -9.675; Long. -35.900; estação B4: Lat. -9.702; Long. 35.886; estação B5: Lat. -9.730; Long. -35.880; estação B6: Lat. -9.733; Long. -35.855.

De acordo com os dados extraídos no interior da laguna Mundaú, é possível identificar
uma maior eficiência na taxa de concentração da água, nas estações próximas das
desembocaduras do rio Mundaú (Figura 53 A1-A3). Para a estação A1 observou-se que o tempo
para a concentração do traçador alcançar 37% foi de apenas 2 dias, aumentando gradativamente
nas estações a jusante do ponto de descarga. Nas estações A2, A3 e A4 obtivemos tempos entre
7, 12 e 24 dias, respectivamente para concentrações de níveis 37%. Nas regiões dentro dos
canais internos, o intercâmbio entre as massas de água estuarinas indicou um comportamento
de forte oscilação nas concentrações do traçador, variando entre 100 e 22 %, sendo necessário
36 dias para atingir valores em torno de 37%. Tais variações podem ser atribuídas a baixa
intensidade das correntes internas, devido ao afunilamento dos canais e do processo de
assoreamento nas regiões (SOUZA, 2017).
No interior da laguna Manguaba, representada pelas estações B1, B2, B3 e B4 (Figura
54), é evidente a baixa eficiência desta laguna para renovar as massas de água do seu interior.
Em geral, as concentrações do traçador em torno de 90% permaneceram presentes no sistema
por mais de 40 dias, sugerindo um alto potencial para problemas ligados à qualidade da água.
Nos 2 meses de simulação, as concentrações não alcançaram o mínimo possível de 37%, padrão
estabelecido para avaliar o grau de eficiência para o tempo de renovação (PILOTTI et al, 2014).
Os demais locais, B5 e B6, próximos ao canal interno e dentro do canal de ligação com a região
88

costeira, apresentara, maiores flutuações, principalmente na estação B6, variando entre 45% a
10% em quase todo período de simulação.
Figura 53: Dados reais de concentração da laguna Mundaú e canais de ligação distribuídos
espacialmente em 6 estações. Estação 1: Lat. -9.599; Long. -35.794; estação 2: Lat. -9.616; Long. -35.789;
estação 3: Lat. -9.629; Long. -35.778; estação 4: Lat. -9.645; Long. -35.775; estação 5: Lat. -9.677; Long. 35.790; estação 6: Lat. -9.674; Long. -35.770.
A1

A2

A3

A4

A5

A6

Figura 54: Dados reais de concentração da laguna Manguaba e canal de ligação distribuídos
espacialmente em 6 estações. Estação 1: Lat. -9.624; Long. -35.940; estação 2: Lat. -9.649; Long. -35.921;
estação 3: Lat. -9.675; Long. -35.900; estação 4: Lat. -9.702; Long. -35.886; estação 5: Lat. -9.730; Long. 35.880; estação 6: Lat. -9.733; Long. -35.855.
B1

B2

89

B3

B4

B5

B6

6.5 Correntes com dados observados de vazão
De acordo com as series temporais das componentes u e v de velocidade na laguna
Mundaú descritas na figura 55 em estações distribuídas de acordo com o item 6.4, observa-se
padrões similares na intensidade das correntes em todas as estações, onde a componente
transversal (v), desempenha papel mais importante para o transporte de material dentro desta
laguna, similar ao encontrado através das simulações numérica com os dados históricos . Os
valores da componente v indicou maiores oscilações nas estações localizadas nos canais de
acesso ao ambiente marinho, com valores de -0,1 a 0,16 e -0,18 a 0,29 m/s nas estações A5 e
A6, respectivamente. Na laguna Manguaba (Figura 56), as estações B1, B2, B3 foram bem
semelhantes e apresentaram valores praticamente nulos indicando nenhuma predominância das
componentes u e v. As estações B4 e B5 mostraram maiores flutuações da componente
transversal (v) diferente do último local de coleta da laguna Manguaba onde a principal
componente foi ao longo do canal (u) com valores de -0,32 a 0,2 m/s.
Figura 55: Dados reais de velocidade das componentes u e v da laguna Mundaú e canais de ligação distribuídos
espacialmente em 6 estações. Estação 1: Lat. -9.599; Long. -35.794; estação 2: Lat. -9.616; Long. -35.789;

90

estação 3: Lat. -9.629; Long. -35.778; estação 4: Lat. -9.645; Long. -35.775; estação 5: Lat. -9.677; Long. 35.790; estação 6: Lat. -9.674; Long. -35.770.
A1

A2

A3

A4

A5

A6

Figura 56: Dados reais de velocidade das componentes U e V da laguna Manguaba e canal de ligação
distribuídos espacialmente em 6 estações. Estação 1: Lat. -9.624; Long. -35.940; estação 2: Lat. -9.649; Long. 35.921; estação 3: Lat. -9.675; Long. -35.900; estação 4: Lat. -9.702; Long. -35.886; estação 5: Lat. -9.730;
Long. -35.880; estação 6: Lat. -9.733; Long. -35.855.
B1

B2

91

B3

B4

B5

B6

Os mapas de velocidade das correntes simulados com os dados observados de vazão são
descritos para os períodos de maré de sizígia (parte esquerda) e quadratura (parte direita), de
acordo com os meses de julho e agosto (Figura 57). Para a laguna Mundaú, os valores máximos
de corrente foram observados nos períodos de maré de vazante, nas áreas próximas a
desembocadura da laguna com máximos de 0,3 m/s assim como nos dados históricos . A
circulação no interior das lagunas é quase nula em ambas as campanhas de maré de sizígia e
quadratura, o fluxo das correntes foi mais intenso acerca da boca de entrada com as águas
marinhas, variando entre 0,2 a 0,7 m/s, e principalmente no estreito canal próximo a laguna
Manguaba atingindo cerca de 0,8 m/s.
Para uma análise detalhada, selecionamos 8 estações localizados no CELMM (Figura
58), para a extração de dados de elevação e velocidade das correntes, representadas pelas
estações A1, A2, A3 e A4 (Mundaú); B1, B2, B3 e B4 (Manguaba).
Figura 57: Mapas de velocidade e direção das correntes com dados reais no complexo estuarino lagunar Mundaú
Manguaba.

92

Figura 58: Localização da extração dos dados reais das correntes distribuídos espacialmente em 8 estações no
CELMM. Laguna Mundaú: estação A1: Lat. -9.611; Long. -35.791; estação A2: Lat. -9.635; Long. -35.774;
estação A3: Lat. -9.677; Long. -35.790; estação A4: Lat. -9.674; Long. -35.770. Laguna Manguaba: estação B1:
Lat. -9.625; Long. -35.937; estação B2: Lat. -9.671; Long. -35.902; estação B3: Lat. -9.716; Long. -35.884;
estação B4: Lat. -9.733; Long. -35.855.

Nas figuras 59 e 60 são apresentadas as elevações de maré equivalentes as estações A1,
A2, A3, A4 (Mundaú); B1, B2, B3, B4 (Manguaba). Dentro da laguna Mundaú (Figura 59 A193

A2) as elevações da maré atingiram 0,42 m durante o período de maré de sizígia com amplitude
máxima de 0,34 m e nos canais de ligação com o mar, representado pelas estações A3 e A4,
observou-se valores máximos em torno de 0,60 m durante a maré de sizígia. Em comparação
com as simulações realizadas, tendo como forçantes os dados históricos de vazão, os valores
das elevações das marés com dados observados de vazão foram inferiores. Assim como os
dados históricos de elevação da maré, as estações localizadas no interior da laguna Manguaba
(Figura 60) B1, B2 e B3 não apresentaram grandes oscilações de acordo com as preamares e
baixa-mares, as amplitudes máximas atingiram valores acerca de 0,17 m. A estação B4
localizado próximo ao canal de ligação com o mar mostrou uma altura máxima de 0,51 m com
amplitude máxima de 0,42 m.

Figura 59: Dados reais de elevação das correntes da laguna Mundaú e canais de ligação distribuídos
espacialmente em 4 estações. Estações A1: Lat. -9.611; Long. -35.791; estação A2: Lat. -9.635; Long. -35.774;
estação A3: Lat. -9.677; Long. -35.790; estação A4: Lat. -9.674; Long. -35.770.
A1

A2

A3

A4

94

Figura 60: Dados reais de elevação das correntes da laguna Manguaba e canal de ligação. Estação B1: Lat. 9.625; Long. -35.937; estação B2: Lat. -9.671; Long. -35.902; estação B3: Lat. -9.716; Long. -35.884; estação
B4: Lat. -9.733; Long. -35.855.
B1

B2

B3

B4

As velocidades das correntes para os locais de extração dos dados dentro das lagunas
Mundaú (Figura 61) e Manguaba (Figura 62), mostraram que no interior de ambas as lagunas,
as correntes variam com pouca intensidade, apenas atingindo valores abaixo de 0,05 m/s nas
regiões A1, A2, B1, B2 e B3 (Figuras 61, 62). De acordo com as regiões internas, os valores
máximos ocorreram na estação A2 com 0,04 m/s, diretamente ligada à proximidade com à
descarga fluvial, e no extremo final da laguna Manguaba, estação B3, por estar no canal de
ligação com as águas costeiras, tendo o valor máximo de 0,05 m/s. As estações A3 e A4, que
representam os canais da laguna Mundaú apresentaram picos de velocidades de 0,17 e 0,32 m/s
e para a Manguaba, a região com maior pico de corrente foi dentro do canal principal, estação
B4, alcançando 0,32 m/s.

95

Figura 61: Dados reais de velocidades das correntes da laguna Mundaú e canais de ligação distribuídos
espacialmente em 4 estações. Estação A1: Lat. -9.611; Long. -35.791; estação A2: Lat. -9.635; Long. -35.774;
estação A3: Lat. -9.677; Long. -35.790; estação A4: Lat. -9.674; Long. -35.770.
A1

A2

A3

A4

Figura 62: Dados reais de velocidades das correntes da laguna Manguaba e canal de ligação. Estação B1: Lat. 9.625; Long. -35.937; estação B2: Lat. -9.671; Long. -35.902; estação B3: Lat. -9.716; Long. -35.884; estação
B4: Lat. -9.733; Long. -35.855.
B1

B2

B3

B4

96

7. Conclusão
A distribuição espacial dos tempos de residência na região do CELMM mostrou ser
coerente de acordo com outros trabalhos, indicando que a metodologia pode ser aplicada com
confiabilidade. O conhecimento do padrão do tempo de residência no Complexo Estuarino
Lagunar Mundaú-Manguaba é de extrema importância e pode ser adaptado em programas de
gerenciamento costeiro, pois está intimamente relacionado com impactos ambientais, dentre
eles lançamentos de efluentes em vários pontos das lagunas.
A circulação nas áreas internas das lagunas mostrou limitações em decorrência aos
estreitos e irregulares canais de ligação com a região oceânica, indicando limitada comunicação
entre as lagunas, e reduções nas amplitudes da maré, refletindo em velocidades das correntes
quase nulas no interior do CELMM. As máximas velocidades das correntes foram encontradas
nas regiões próximas às desembocaduras e em períodos de maré de vazante.
Os resultados mostraram que o CELMM é fortemente influenciado pela descarga fluvial
dos seus rios principais, rio Mundaú e Paraíba do Meio, o que ocasionou uma diminuição no
tempo de residência nas simulações com vazões históricos 1978 - 2016. A combinação de um
ambiente raso e uma forte e constante descarga fluvial resultou em um tempo de residência de
14 dias para laguna Mundaú e 30 dias a Manguaba.
As regiões mais suscetíveis à problemas de qualidade de água na laguna Mundaú estão
próximas as margens, ao leste da Mundaú onde está localizado os bairros de Bebedouro,
Mutange e Bom Parto. Entretanto, a laguna Manguaba mostrou elevados tempos de renovação,
sugerindo que toda a sua extensão, principalmente as margens, ao norte da laguna, está
susceptível à problemas ligados à qualidade da água.
As simulações com vazões reais, ou seja, a baixa descarga fluvial, retardou o tempo de
residência de ambas as lagunas. Os 2 meses de simulações para a Manguaba não foram
suficientes para alcançar níveis de 37% da concentração do traçador, sugerindo possíveis
problemas na qualidade da água. Por outro lado, a laguna Mundaú necessitou de 6 semanas para
uma completa renovação.
Como recomendação para trabalhos futuros se faz necessário a realização de um novo
levantamento batimétrico no CELMM, principalmente na laguna Manguaba, já que a região é
muito dinâmica e em 30 anos ocorrem muitas variações.

97

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