Metodologias de Estudo do Comportamento Hidrodinâmico dos Estuários

Abstract

O programa da investigação que se apresenta neste trabalho visa essencialmente o desenvolvimento dos metódos experimentais de estudo e ensaio com modelos reduzidos de estuários segundo uma perspectiva actualizada, e um estudo de síntese de conhecimentos com vista a uma percepção global do funcionamento hidrodinâmico dos estuários. Há três ideias básicas subjacentes à escolha destes temas: a) - Com a moderna instrumentação e as capacidades crescentes dos computadores abrem-se novas possibilidades de estudo a de ensaio e, consequentemente, de interpretação dos fenómenos. b) - A experimentação continua a ser uma fonte fundamental de aquisição de conhecimentos mediante a qual as teorias podem ser testadas a novos fenómenos podem ser assinalados. c) - Um estuário funciona como um sistema onde, da contínua interacção de todos os factores, resultam valores globais por vezes mais significativos do que os de pormenor.

Os fenómenos que ocorrem nos estuários são muito variados e complexos. A1ém de grande número de factores em jogo (morfologia, marés, caudais fluviais, sedimentos, salinidade, etc.) há que considerar a contínua variabilidade desses factores, o que torna muito difícil o completo domínio desses fenómenos. Na resolução dos problemas normais de engenharia marítima dos estuários, pode recorrer-se aos extensos conhecimentos já acumulados, quer usando métodos analíticos consagrados, quer utilizando modelos reduzidos ou numéricos. Em muitos casos, o desenvolvimento já obtido com esses métodos e modelos permite obter respostas satisfatórias para os problemas postos, e aí a questão resume-se em saber, para cada caso, qual a ferramenta mais adequada em eficiência, rapidez a custo. Não obstante o progresso dos conhecimentos já alcançado, subsistem ainda numerosos problemas, envolvendo muitos factores simultaneamente, que requerem um estudo prospectivo dos possíveis fenómenos que podem afectar uma obra ou ser por ela originados. Na maior parte dos casos, mesmo usando modelos reduzidos, estes problemas implicam trabalhos de investigação, uma vez que as condições hidrodinâmicas variam de caso para caso e não é possível aplicar uma metodologia única em todos os estudos. Por outro lado, além de problemas tradicionais ainda não totalmente esclarecidos, outros tipos de problemas têm surgido nos últimos anos: a) - Com o desenvolvimento das possibilidades construtivas da engenharia vão-se propondo novos tipos de projectos cada vez mais audaciosos, de maiores dimensões e mais exigentes quanto à eficiência de funcionamento, que requerem um estudo mais aprofundado da previsão do comportamento das obras e dos seus efeitos, não só no local como à distância. b) - A preocupação crescente com os problemas do ambiente ( qualidade da água, ecologia e recreio)vem exigir que se preveja o possível impacto ambiental dessas obras, obrigando a um novo tipo de estudos que ainda há poucos anos não era geralmente considerado. c) - A exigência cada vez maior de que os estudos sejam rápidos, para se acelerar a execução das obras, obriga a automatizar a realização dos ensaios e a desenvolver os métodos de tratamento dos resultados obtidos. Na investigação sobre problemas em aberto, os modelos reduzidos constituiem uma ferramenta científica excepcional, à qual se abrem novas perspectivas com o comando automático dos agentes actuantes (marés, correntes, ondas, etc.), o controle de transdutores de grande precisão por meio de computadores a o tratamento dos dados do protótipo e do modelo pelos potentes meios informáticos modernos. Assim, algumas das principais dificuldades na exploração dos modelos reduzidos - como, por exemplo, a constância do funcionamento e a obtenção de conclusões com base em diferenças de medição necessáriamente pequenas - podem actualmente ser ultrapassadas. Há, portanto, um grande número de fenómenos que poderão agora ser adequadamente medidos nos modelos, o que vem permitir inferir conclus5es decisivas sobre certos problemas em que esses fenómenos são determinantes. Para isso, será necessário modificar muitos métodos de trabalho segundo as possibilidades actuais e futuras da informática a da telemática. Foram já dados alguns passos nesse sentido, e a automatização iniciada no modelo reduzido do estuário do Tejo constitui um primeiro sucesso. Precisamente, dos resultados já obtidos neste modelo, surgiram algumas das ideias que se apresentam neste programa.

A síntese global acima referida exige que, numa primeira fase, se proceda a uma recolha intensiva de dados - na natureza, Nos modelos e em estudos diversos. Com essa massa de informação, há que evidenciar aspectos comuns, correlações, influência relativa de cada factor, acções sinergéticas e, finalmente os aspectos essenciais que caracterizam os estuários. Por exemplo, o estado de qualidade da água de um estuário deverá poder determinar-se com base em apenas algumas medições em pontos chave e não, como acontece agora, numa série extensa de medições, em regra dispendiosas, demoradas e - o que é pior muitas vezes inconclusivas.

O que se pretende com essa síntese não é, evidentemente, obter um conhecimento completo sobre os estuários tarefa que irá ser objecto de muitas investigações de variado tipo durante largos anos. Pretende-se, sim, evidenciar o interesse de certo número de características gerais, típicas de cada estuário, que, para muitos problemas, são bastantes mais significativos do que valores de pormenor. E, por essa via, pretende-se dar também um passo decisivo para tornar viável, efectivamente, o controle e gestão das águas dos estuários, mediante a possibilidade de se interpretarem de imediato as acções de acompanhamento ( monitoring )e de, consequentemente, se tomarem decisões em tempo oportuno.

As propostas que se apresentam neste programa de investigação, correspondem, por um lado, à necessidade que, de há muitos anos, se vem sentindo em aperfeiçoar a metodologia tradicional de calibração e exploração dos modelos reduzidos, de modo a compreender melhor a razão de ser do comportamento dos seus órgãos de comando (e assim melhor os controlar)e de captar com precisão as reacções do modelo (e assim melhor de interpretar); e correspondem, por outro lado, à percepção de que é o momento de procurar abrir caminho a uma melhor estruturação dos conhecimentos sobre estuários, incitando os investigadores ao esclarecimento das características essenciais e à formulação de linhas gerais que permitam agarrar as questões predominantes.