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PROJETO GESTÃO INTEGRADA E SUSTENTÁVEL DOS

RECURSOS HÍDRICOS TRANSFRONTEIRIÇOS NA BACIA DO

RIO AMAZONAS CONSIDERANDO A VARIABILIDADE E AS

MUDANÇAS CLIMÁTICAS

OTCA / GEF / PNUMA

GEF-AMAZONAS

Subprojeto III. 2. Prioridades Especiales sobre la Adaptación

Atividade III.2.3. Adaptation to Sea Level Rise in the Amazon Delta

Relatório Produto 1:

Banco de Referências Bibliográficas sobre as Técnicas (estruturais ou

não) de adaptação nas zonas costeiras

Banco de Técnicas (estruturais ou não) de adaptação nas zonas costeiras

Belém/PA

Agosto – 2014

Fundo para o Meio

Ambiente Mundial

Programa das Nações Unidas

para o Meio Ambiente Organização do Tratado de

Cooperação Amazônica

Grupo de Estudos

Marinhos e Costeiros

Universidade Federal

do Pará





OTCA / GEF / PNUMA

GEF-AMAZONAS



Relatório Produto 1:

Banco de Referências Bibliográficas sobre as Técnicas (estruturais ou

não) de adaptação nas zonas costeiras

Banco de Técnicas (estruturais ou não) de adaptação nas zonas costeiras

Coordenador

Maâmar El Robrini

Consultor (a)

Melissa do Socorro Fonsêca da Silva

Belém/PA

Agosto – 2014





OTCA / GEF / PNUMA

GEF-AMAZONAS



OBJETIVO GERAL DO SUBPROJETO:

- Elaborar estudos sobre as Técnicas de adaptação à subida do nível do mar aplicada no

mundo.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS DO SUBPROJETO:

- Criar um banco de dados e de referências bibliográficas sobre as Técnicas de

adaptação.

- Verificar quais as medidas que estão sendo tomadas.

- Avanços sobre a subida do nível do mar no Atlântico Sul (Brasil e outros).

- Políticas de adaptação às mudanças no Brasil.

- Políticas de adaptação às mudanças na América Latina.

OBJETIVO DO PRESENTE DOCUMENTO:

• Apresentação do PRODUTO 1: Banco de dados de referências bibliográficas e banco

de dados sobre as Técnicas de adaptação nas zonas costeiras.

I. APRESENTAÇÃO

Este relatório faz referência ao Produto 1 da atividade III.2.3. Adaptação à

subida do nível do mar no Delta do Amazonas que faz parte do projeto GEF Amazonas:

Gestão Integrada e Sustentável dos Recursos Hídricos Transfronteiriços da Bacia do Rio

Amazonas considerando a Variabilidade e a Mudança Climática.

O objetivo geral desta atividade é elaborar estudos sobre as diversas Técnicas de

adaptação à subida do nível do mar aplicada no mundo. Com isso o objetivo específico

deste produto 1 foi a criação de um banco de dados de referências bibliográficas e um

banco de dados sobre as Técnicas de adaptação nas zonas costeiras.

Para a criação do banco de dados de referências bibliográficas utilizou-se o

software EndNote X7. O EndNote é um software que permite guardar, organizar e usar

referências bibliográficas na criação de documentos. O qual para este estudo

possibilitou classificar todas as informações das referências consultadas, ou seja, faz um

gerenciamento de todas as referências bibliográficas.

Com isso uma pasta zipada foi criada contendo o programa para instalação

juntamente com seu tutorial. Para consultar o banco de dados deve-se abrir o arquivo

com a extensão ‘.enl’ (termo usado pelo EndNote para designar arquivo onde são

guardadas as referências bibliográficas) nomeado de ‘Mudanças Climáticas Banco de

Dados’ incluso na pasta ‘EndNote X7’.

A seguir estão descritas as Técnicas (estruturais ou não) de adaptação nas zonas

costeiras.

1. TÉCNICAS DE ADAPTAÇÃO À SUBIDA DO NÍVEL DO MAR NAS

ZONAS COSTEIRAS

A zona costeira é um espaço rico e frágil do ponto de vista ecológico. Pode

sofrer evoluções reversíveis ou irreversíveis sob a influência de agentes exteriores, quer

estes sejam naturais ou antropogênicos em diversas escalas de tempo e de espaço.

Esta zona é influenciada por agentes oceânicos, atmosféricos e continentais,

motivo pelo qual ela é particularmente sensível a mudanças climáticas. Alterações na

intensidade, na distribuição espacial ou na climatologia de ventos afetam os esforços

sobre estruturas portuárias, trazem impactos sobre construções urbanas, mobilizam

sedimentos de dunas, apenas para citar alguns poucos exemplos de situações críticas

ocorridas nos últimos anos (Neves & Muehe 2008). Os ventos e as condições

meteorológicas também atuam sobre o oceano provocando mudanças no nível médio do

mar.

A subida do nível do mar acelera o processo erosivo costeiro e pode permitir à

costa retornar para um cenário semelhante ao do fim da última glaciação há 11.000

anos, quando a elevação do nível do mar foi rápida, impedindo o desenvolvimento das

zonas úmidas. A variação do nível do mar, portanto, tem grande importância para as

populações costeiras, além de ser essencial para projetos de engenharia de estruturas

costeiras e de engenharia hidráulica, técnicas estas que são elaborados com o objetivo

de ser eficazes ao longo de várias décadas (Reis, 2004).

As técnicas de proteção costeira podem ser definidas como intervenções

estruturais que têm a função de defender os sistemas naturais (como zonas úmidas e

praias) contra a erosão e proteger as obras civis (edifícios, infraestruturas e rodovias)

contra possíveis inundações e alagamentos (Alfredini, 2005).

Para Neves & Muehe (2008) em qualquer caso de proteção costeira, é preciso

identificar a ação dinâmica das ondas, sua sazonalidade, as variações do nível do mar,

as características granulométricas da praia e áreas submersas adjacentes, a morfologia

da plataforma continental interna adjacente (que determina o padrão de refração e

difração das ondas), e as condições de projeto estrutural.

Estas soluções devem coordenar-se com o planejamento urbano (controle da

expansão urbana e dos fenômenos urbanísticos que aceleram a erosão da costa) (Rocha,

2011). Em geral as obras de engenharia costeira têm sido utilizadas largamente em todo

o mundo para amenizar os problemas ligados ao recuo da linha de costa (sejam eles

patrimoniais, sociais, culturais, econômicos e ambientais) (Paula et al. 2012).

Para Tessler & Goya (2005) as intervenções mais frequentes no litoral

brasileiro estão relacionadas ao uso e ocupação do solo, ou seja, à construção de

infraestrutura urbana, como ruas, calçadas e mesmo residências em regiões inadequadas

sob ação do mar em períodos de tempestades ou variações sazonais do nível médio do

mar.

Todas as técnicas, ou a sua grande maioria trazem consequências para o litoral

em que são implantadas. De acordo com Dias et al. (1994) efetivamente, basta o fato de

se tratar de estruturas estáticas, rígidas, inseridas num meio que é profundamente

dinâmico (o litoral), para causar perturbações profundas nesse meio. Estes autores

acrescentam, ainda, que tais estruturas em regra gerais têm como objetivo tornar

estáticas (ou o menos dinâmico possível) partes importantes do litoral.

As obras de proteções costeiras consideram alguns parâmetros de

dimensionamento que são: a faixa de variação do nível do mar (maré astronômica e

meteorológica); da altura, do período e do ângulo de incidência da onda na

arrebentação; da granulometria dos sedimentos; e da batimetria do local (Neves &

Muehe 2008).

De um modo geral, essas técnicas apresentam como objetivos básicos à

recuperação da área litorânea, compensando o seu desequilíbrio, provocado pela erosão

natural ou devido às ações antrópicas, além de proteger a costa do ataque direto das

ondas (Farinaccio, 2008). Existem vários tipos de proteção contra os riscos costeiros

que podem ser usados individualmente ou de forma associada para aumentar sua

eficiência.

Conforme Dias (1993) existem dois tipos de técnicas de proteção de orlas

costeiras: as do tipo estruturais, também chamada de “pesadas”, que são: estruturas

como esporões, muros de proteção, recifes artificiais, diques, molhes; e as técnicas não

estruturais (chamadas de “leves”) dentre elas a alimentação artificial de praias e

proteção das dunas.

A classificação das técnicas é dada em função de seu posicionamento relativo à

linha de costa. Os quais podem ser aderentes ou destacadas, paralelas ou

perpendiculares, ou em função de seu funcionamento estrutural, neste caso trata-se de

estruturas rígidas ou flexíveis, ou ainda em função do material utilizado.

1.1. TÉCNICAS ESTRUTURAIS

Entre as classificações de técnicas de proteção estruturais na zona costeira

podemos citar:

Muros de proteção

São chamadas de obras rígidas de fixação, geralmente dispostas paralelamente

à linha de costa, muitas vezes associada à enrocamentos, e possui a finalidade de

proteção contra eventuais ressacas que possam ocorrer ao longo da costa e que afetem

essa área (Figura 1). Este tipo de técnica estrutural frequentemente dificulta o acesso

dos banhistas à praia.

Para Alfredini (2005) essas estruturas são usadas para definir os limites das

praias, sendo em muitos casos utilizadas em situações de emergência, onde os

arruamentos, construções e vegetações próximas da costa estão sendo gravemente

afetados pelo avanço do mar. Este autor completa ainda que esse tipo de obra pode

desempenhar três funções específicas:

1) Atuam como muros de choque maciços para resistir à ação das ondas incidentes;

2) Atuam como arrimo de contenções de aterros ou praias artificiais;

3) Atuam na contenção de inundações quando houver eventos meteorológicos mais

intensos.

Figura 1. Representação esquemática da técnica de muro de proteção.

Fonte: Alfredini, 2005.

As peças mais comumente usadas para as construções dos muros de proteção

são as peças maciças de concreto, mas também podem ser construídas com estacas

pranchas de concreto, estacas metálicas ou de madeira. Os modelos que podem ser

encontrados estão dispostos na figura 2.

Figura 2. Formas de muros de proteção.


Podemos encontrar também construções de muro feito de alvenaria de pedra

granítica com argamassa de cimento e areia, utilizado como paramento para contenção

de avanço de mar protegendo a área erodida (Figura 3) (Souza, 2008).

O muro de proteção pode ser construído com blocos de rochas irregulares ou

blocos regulares, porém faz necessário o dimensionamento correto do tamanho e formas

para melhor relação custo benefício. A vantagem de blocos regulares é a estética,

entretanto são obras mais caras comparadas as estruturas com blocos irregulares. A

opção de utilização das duas soluções é de grande importância para sua vida útil (Souza,

2008).

Figura 3. Exemplo de construção de muro de proteção de pedras graníticas.

Fonte: Souza, 2008.

Este método de defesa costeira é o mais tradicional, porém o seu emprego vem

sendo criticado no meio científico, pois estas estruturas refletem fortemente as ondas,

aumentando a erosão e produzindo uma faixa de praia mais estreita e com poucos

sedimentos, além de ser considerada uma estrutura estática, podem acabar isolando

dunas e falésias da influencia marinha (Moura, 2000).

Nas construções de muros e revestimentos é recomendado a sua instalação o

mais afastado possível da linha da água. Esta recomendação se baseia no fato de que, ao

deixar uma área de praia entre a estruturação da linha de costa e a água, esta vai ser

mais fácil de ser recuperada após os eventos erosivos. Neste caso a base do muro será

preservada por mais tempo, de modo que aumentará a eficiência da proteção durante as

tempestades, minimiza impactos adversos e evita gastos excessivos com a manutenção

do projeto (EPA, 2005).

Enrocamentos

O enrocamento é um dispositivo amortecedor formado por estrutura executada

em pedra, destinado à proteção, contra efeitos erosivos ou solapamentos (abalos),

causados pelos fluxos d'água (ondas e correntes). Os enrocamentos ou paredões são

considerados estruturas longitudinais aderentes desenvolvidos ao longo da praia (Figura

4 e 5).

Figura 4. Exemplo de obra longitudinal aderente do tipo enrocamento, em Esmoriz (Portugal).

Fonte: Coelho, 2005, Ferreira, 2014.

Figura 5. Exemplo de obra longitudinal aderente do tipo enrocamento na praia da Vagueira

(Portugal).

Fonte: Marinho, 2013.

As praias de Cortegaça e do Furadouro (a Sul de Espinho), Costa Nova e

Vagueira (a Sul de Aveiro) e a Sul da Cova e Gala (a Sul do porto da Figueira da Foz)

experimentam índices de erosão intensos, chegando a exceder os 8 m/ano a 10 m/ano.

Com isso tem-se adotado cenários de obras de defesa costeira como exemplificada na

figura 6.

Figura 6. Litoral com construção de obras de proteção do tipo enrocamento em Cortegaça

(Portugal).

Fonte: Pedrosa, 2012.

O enrocamento é o material mais utilizado na construção de espigões ou

molhes, com a vantagem de formar estruturas flexíveis adaptáveis ao assentamento do

terreno. Na tentativa de resolver o problema do avanço do mar surgem alternativas

construtivas de proteção costeira como a utilização de pedras graníticas criando um

talude de estabilização (Figura 7). O seu uso pode acarretar a extinção do acesso à praia

e um alto custo de manutenção (Souza, 2008). Com isso este tipo de técnica é dita de

proteção temporária.

Figura 7. Exemplo de enrocamento com pedras graníticas, construção feita na praia de

Ponta Verde no litoral de Alagoas.

Fonte: Souza, 2008.

Devido aos processos erosivos que se instalam em trechos da Praia de Bairro

Novo em Olinda, foi construída uma estrutura de enrocamento aderente implantada

desde 1996 e ampliada em 2010 (Figura 8) (Gois et al. 2013). O mesmo ocorreu na

Praia da Ponta Negra em Natal obra destinada a recuperação do calçadão (Figura 9).

Figura 8. Enrocamento longitudinal aderente na Praia de Bairro Novo (Olinda – PE).

Fonte: Gois et al. (2013).

Figura 9. Enrocamento Aderente na Praia da Ponta Negra (Natal - RN).

Fonte: http://portal.natal.rn.gov.br/noticia

Por conta dos altos índices de ocupação em toda a região da praia de Iracema,

faz com que se destaquem os efeitos da erosão costeira, como podem ser observados ao

longo de todo o calçadão da orla. Em decorrência disto, várias obras de proteção como a

de enrocamentos foram construídas nas proximidades da ponte dos Ingleses, visando

proteger o calçadão e as casas adjacentes afetando a estética natural da região (Farias,

2008) (Figura 10).

Figura 10. Estruturas de proteção de costa do tipo enrocamento ao longo de todo o calçadão da

Praia de Iracema (Ceará - CE) visando conter a ação da dinâmica costeira sobre as estruturas e

casas.

Fonte: Farias, 2008.

Os revestimentos (tipo de técnica de enrocamento) são considerados estruturas

mais leves e possui a função de proteger a costa da ação menos intensa das ondas e das

correntes. Estes são construídos com superfície de mergulho voltada para o mar e com

material diversificado como pedras, concreto, armações de madeira preenchidas por

rochas entre outros (Figura 11) (Morais, 1996).

Figura 11. Representação esquemática de revestimento em blocos.

Fonte: Carneiro, 2003.

Molhes

Os molhes são obras marítimas de engenharia hidráulica que consiste numa

estrutura costeira semelhante a um pontão ou estrutura alongada que é introduzida nos

mares ou oceanos apoiada no leito submarino pelo peso próprio das pedras ou dos

blocos de concretos especiais, emergindo da superfície aquática.

As construções de molhes são principalmente às proximidades de portos são

imprescindíveis para o desenvolvimento econômico e social do país. De acordo com

Dias (1993) a construção de molhes possui duas funções:

1) Modificar as condições oceanográficas locais (por forma a tornar mais segura a

entrada do porto e a própria zona portuária); e

2) Modificar as condições da dinâmica sedimentar (por forma a fixar canais de

navegação e minimizar o assoreamento).

Podemos citar como exemplo as obras de construções de molhes no Porto de

Leixões, onde o rio Douro constituía a principal fonte de sedimentos da costa. Contudo,

e após a construção de diversas barragens ao longo do seu percurso e devido ao

desenvolvimento das atividades de extração de inertes, o volume de areias que afluía ao

estuário e à costa diminuiu significativamente.

Esta situação, acrescida à construção do molhe Norte do Porto de Leixões e às

dragagens na entrada deste Porto, originou o quase esgotamento das fontes sedimentares

e, consequentemente, desencadeou o processo erosivo que levou ao desaparecimento de

praias anteriormente existentes entre Leixões e a foz do Douro e ao emagrecimento

daquelas que se situam a Sul, entre o Douro e Espinho (Estudo de Impacte Ambiental,

2003).

Figura 12. Obras de construção de molhes no Porto de Leixões, Portugal.

Fonte: Administração dos Portos do Douro e Leixões – APDL. http://www.apdl.pt/galeria-de-

imagens-porto

Figura 13. Molhes do Douro, Vila Nova de Gaia (Portugal).

Fonte: http://www.icsa.pt/client/skins/detalhe_a_negocio.asp?page=28

As estruturas de molhes perturbam a própria dinâmica do litoral, induzindo

fenômenos de: a) difração, refração e reflexão da agitação marítima; b) frequentemente

deposição de areias a profundidades em que dificilmente são remobilizadas, o que se

traduz numa diminuição da deriva litoral; c) interrompem, quase por completo, a deriva

litoral (pelo menos até colmatação completa do molhe), o que tem consequências

profundamente trágicas para o litoral a jusante dos molhes (Dias, 1993).

O seu funcionamento hidráulico é influenciado pela vazão fluvial e pelas

correntes de maré: ambas condições podem sofrer variações como resultado das

mudanças climáticas, seja por alteração no regime hidrológico, seja pela mudança de

aporte de sedimentos.

De acordo com Neves & Muehe 2008 a construção dos molhes pode

interromper o transporte litorâneo de sedimentos de Sul para Norte, provocando severa

erosão da praia a sotamar das estruturas. Nestes casos, tais estruturas possuem um efeito

secundário de fragilizar a praia adjacente, tornando o local mais vulnerável às mudanças

climáticas.

Um exemplo deste tipo de técnica é a obra localizada no leste da barra do Rio

Grande–RS onde a presença de molhes tem a finalidade de manter a profundidade do

canal de acesso ao complexo portuário da cidade do Rio Grande. Estes molhes foram

construídos entre os anos de 1910 e 1919, partindo do litoral para o oceano, sendo o

molhe leste com comprimento de 4220 m e o molhe oeste com 3160 m (Guimarães et

al. 2003).

Figura 14. Molhe leste com 4220 metros de comprimento mar adentro.

Fonte: Guimarães et al. 2003.

Esporões

Os esporões também conhecido como espigões, são obras transversais de

proteção costeiras dispostas perpendiculares à linha de costa, cuja função é reter o

transporte litoral de sedimentos, de modo a aumentar, ou simplesmente proteger, zonas

de praia que se encontra em erosão (Castanho, 1962).

O movimento de material sedimentar ao longo da costa, dentro de sistemas de

esporões, é controlado através da redução na intensidade das correntes litorâneas devido

à obstrução que o esporão cria e a reorientação da face praial, dentro do compartimento

dos esporões (Lira, 1997).

São estruturas geralmente executadas conjuntamente com blocos de

enrocamento ou revestimento, blocos de betão, cortinas de estacas-prancha metálicas ou

madeira (Coelho, 2005).

Um esporão é considerado um mecanismo de defesa costeira aplicável quando o

output de sedimentos transportados ao longo da faixa costeira é maior do que o input de

sedimentos provenientes das bacias hidrográficas (Fortunato et al. 2008).

As consequências deste tipo de obra construídas transversalmente à linha de

costa interrompem o trânsito litoral de areias, estas se acumulam contra o esporão, no

lado montante. Devido a esta retenção de areias verifica-se, por via de regra, propagação

e incremento da erosão na zona a jusante da obra.

Para o bom funcionamento do esporão é necessário que exista transporte

sedimentar ao longo da costa. A aplicação de esporões será também benéfica na

supressão da fuga de material sedimentar de uma praia sub-alimentada e que se pretenda

conservar.

De acordo com Coelho (2005) os esporões são por vezes utilizados em

conjunto com obras longitudinais aderentes (como enrocamentos) (Figura 15 e 16), ou

ainda com projetos de alimentação artificial de areia.

Conforme análise dos autores Mark et al. (2003), Coelho (2005) e Burcharth &

Hughes (2011), esse tipo de construção mista por vezes é necessária como uma solução

para proteger a zona de praia a sotamar. Coelho (2005) acrescenta ainda que estas

intervenções mistas surgem em zonas muito críticas, como uma tentativa de mitigar os

impactes negativos e minorar custos associáveis a cada uma das intervenções se fossem

consideradas isoladamente.

Figura 15. Esporão isolado e esporão em continuidade com revestimento longitudinal do tipo

enrocamento.

Fonte: Coelho, 2005.

Figura 16. Representações esquemáticas de esporões aplicados isoladas e em conjunto com

obras longitudinais aderentes.


Os esporões além de serem empregados isoladamente, podem também ser

aplicados em conjunto de vários esporões (Figura 17), estabelecendo neste último caso,

um campo de esporões. Geralmente são retilíneos podendo, no entanto, adquirir outra

forma segundo o fim a que se destinam (esporões em forma de T, L, Z, ou Y,

representados na Figura 18).

Figura 17. Representação esquemática do comportamento de um esporão isolado e de um

campo de esporões (French, 2001).

Figura 18. Representação esquemática das formas típicas de esporões e respectivo

comportamento de acordo com Castanho, 1962 e Reeve et al. 2004.

Para Oliveira (1997), um esporão tem uma capacidade limite de acumulação

sedimentar. O autor afirma que durante o período de enchimento do esporão ocorre um

agravamento do processo erosivo a sotamar. Porém, se o esporão for extenso em termos

relativos os sedimentos que passarão a contornar o esporão poderão ficar a

profundidades relativas tais que as ondas de pequena e média energia não têm

capacidade de transportar os sedimentos imediatamente a sotamar.

Exemplo de construção de esporão localizado na Praia de Bairro Novo em

Olinda, estrutura necessária para conter o avanço do mar (Gois, 2011) (Figura 19).

Figura 19. Esporão sendo construído na Praia de Bairro Novo (Olinda - PE).

Fonte: Gois, 2011.

De acordo com Morais (1972), Morais & Pitombeiras (1974), Morais (1980) os

processos de progradação e retrogradação que ocorreram na faixa de praia da região

metropolitana de Fortaleza teve implicação direta na instalação do Porto do Mucuripe,

além de todos os quebra- mares colocados ao longo do litoral norte de Fortaleza, nos

muros de proteção do município de Caucaia que formaram arcos praiais oriundos dos

enrocamentos perpendiculares à linha de praia. Com isso diante desse contexto erosivo

na área do antigo Porto de Fortaleza foi construídas marinas associado a um

empreendimento hoteleiro de grande porte (Figura 20).

Figura 20. Série de esporões construídos para diminuir os efeitos erosivos decorrentes da

construção do Porto de Mucuripe em Fortaleza.

Fonte: Muehe, 2006.

Podemos citar diversos países que fazem uso desta técnica, como por exemplo,

South Island (Singapura), Larvotto (Mônaco), Shirarahama (Japão), e no oeste da

Austrália, entre eles o propósito principal é a de proteção da região costeira (Hsu et al.

2008).

Quebra-mar

Segundo Pita (1986), um quebra-mar consiste num obstáculo à propagação

normal de ondas de gravidade geradas pelo vento sobre a superfície da água. Os quebra-

mares destacados diferem das estruturas longitudinais aderentes pelo fato de estarem

desligadas da linha de costa.

Os quebra-mares são estruturas de pequena dimensão, separadas da linha de

praia (Suguio, 1992), quando essa ligação existe a estrutura do quebra-mar é ligada a

molhes (Figura 21). São obras construídas paralelamente à linha de costa e não são

conectadas à mesma, normalmente são instaladas a pequenas profundidades. É uma

estrutura que possibilita a criação de uma zona abrigada em áreas costeiras, utilizada

geralmente para fins portuários, bem como estrutura de proteção.

Figura 21. Representação esquemática de construções de obras de proteção do tipo quebra-mar,

mostrando o antes e o depois da aplicação com ou sem ligação de molhes.

Fonte: Carneiro, 2003.

Os quebra-mares devem ser colocados a uma distância que evite a formação de

aderências à linha costeira (estas poderiam comportar-se temporariamente como novos

esporões). Por outro lado, terão de ser eficazes na laminação da energia das ondas e

criar zonas de sombra relativamente à agitação marítima extrema, o que não permite que

sejam implantados em batimetrias elevadas e com grande afastamento da linha de costa,

até pelos custos financeiros associados (Ribeiro, 2010).

Pode apresentar diversas configurações em função das características da

agitação marítima e da morfologia do local, bem como do tipo de operações pretendidas

na área a proteger (Figura 22).

Figura 22. Estrutura de quebra-mar do porto da Póvoa de Varzim.

Fonte: Fabião, 2012.

São obras que diferem dos muros de proteção por ser implantada a certa

distância da praia. O espaçamento e distâncias da linha de praia devem ser calculados de

modo a permitir que as ondas, ao penetrarem através de seus espaços, sejam igualmente

amortecidas quando atingirem a praia. Seu objetivo principal é a redução da energia de

ondas incidentes na costa, promovendo a sedimentação e o crescimento de praias

(Burchartch & Hughes, 2001).

Os quebra-mares são construídos com material de grande tamanho (blocos de

rochas, concreto, tetrápodes) e tem como objetivo principal amortecer o ataque das

ondas antes que elas atinjam a praia (USACE, 2006). O quebra-mar possui as duas

extremidades dentro da água.

Os blocos do tipo tetrápode (Figura 23), criado em 1950 e desde então foi

amplamente difundido por todo o mundo. O princípio de funcionamento de um

tetrápode combina a resistência estrutural associada ao peso próprio com a capacidade

de interligação com elementos adjacentes. Para este bloco, podem ser usados diversos

padrões de colocação.

Figura 23. Estrutura de bloco do tipo tetrápode em perspectiva.

Fonte: Fabião, 2012.

Os blocos artificiais de betão surgiram com uma grande variedade de formas,

muitos das quais protegidas por patentes, estes podem ser classificados segundo

diferentes critérios. Bakker et al. (2003) dividem os blocos em dois grandes grupos,

segundo o princípio de funcionamento, que são: os blocos maciços (compact blocks), no

qual sua estabilidade deve-se principalmente ao peso próprio; e os blocos finos (slender

blocks), neste caso a estabilidade deve-se principalmente à capacidade de interligação

dos blocos.

USACE (2006) utiliza uma classificação de acordo com as características

geométricas (Figura 24).

Figura 24. Exemplo de blocos artificiais de betão (USACE, 2006).

A permeabilidade dos mantos resistentes compostos por tetrápodes permite

aumentar a absorção da onda incidente (Danel, 1953). O tetrápode também pode ser

descrito como um elemento de betão não-armado (Figura 25) constituído

esquematicamente por quatro pernas tronco-cônicas irradiando de um ponto central

(Pita, 1986).

Figura 25. Quebra-mar do tipo betão não-armado de Vila do Porto, Açores.

Existem quatro tipos de quebra-mares tradicionais: quebra-mar de taludes,

quebra-mar vertical, quebra-mar misto e quebra-mar de estrutura mista. Os quebra-

mares de taludes são normalmente constituídos por enrocamento lançado de forma a

criar uma seção transversal trapezoidal além dos blocos de betão (Figura 26).

Figura 26. Representação esquemática de quebra-mar de talude (corte transversal).

Fonte: Silva, 2014.

O quebra-mar vertical é formado por uma parede vertical que tem como função

refletir as ondas para o largo sem que haja rebentação. Para que a reflexão aconteça sem

rebentação é necessário que o quebra-mar seja colocado em locais de grande

profundidade. O quebra-mar vertical é constituído por um colchão de enrocamento,

onde depois são assentados caixões ou blocos, normalmente de betão (Figura 27).

Figura 27. Representação esquemática de quebra-mar vertical.

Fonte: Silva, 2014.

O quebra-mar misto é constituído por um quebra-mar de talude em conjunto

com um quebra-mar vertical. Neste caso, o quebra-mar de taludes apenas se estende até

determinada cota e por cima deste é colocada à parede vertical. Até determinadas alturas

de onda, este quebra-mar funciona como quebra-mar de parede vertical (Figura 28).

Figura 28. Representação esquemática de quebra-mar misto.

Fonte: Silva, 2014.

No caso do quebra-mar de estrutura mista, a parede vertical resume-se a um

muro-cortina, assistindo na proteção contra o galgamento. Este tipo de quebra-mar tem

funcionamento de quebra-mar de taludes (Figura 29).

Figura 29. Representação esquemática de quebra-mar misto.

Fonte: Silva, 2014.

Segundo Toyoshima (1974) com base nas características de uma série

significativa de sistemas de quebra-mares destacados e em alguns trabalhos

experimentais indica algumas regras para o seu dimensionamento, em função da

implantação do quebra-mar destacado relativamente à profundidade da água. Um

resumo dessas regras pode ser visto na tabela 1.

Tabela 1. Regras para determinar o comprimento de um quebra-mar destacado

(isolado ou em conjunto) e a distância entre eles em função da profundidade de implantação.

Quebra-mares destacados

Profundidades

reduzidas, ou seja,

inferiores à da

rebentação

Comprimento dos quebra-mares destacados = 3 a 5 vezes o

comprimento de onda;

Distância entre 2 quebra-mares destacados = 1 vez o comprimento

de onda;

Comprimento de quebra-mar único = não superior a 10 vezes o

comprimento de onda

Profundidades médias,

ou seja, situados na

zona de rebentação

Comprimento dos quebra-mares destacados = 2 a 6 vezes o

comprimento de onda;

Distância entre 2 quebra-mares destacados = 1 vez o comprimento

de onda;

Comprimento de quebra-mar único = 3 a 10 vezes o comprimento

de onda

Fonte: Retirado de Marinho, 2013.

Os quebra-mares também podem ser projetados para permanecerem

submersos, amortecendo o ataque das grandes ondas permitindo a passagem das

pequenas ondas, evitando uma interrupção total do transporte litorâneo, impedindo que

ocorram sedimentos lamosos tão prejudiciais à balneabilidade das praias (Figura 30)

(Manso, 2000).

Figura 30. Efeitos do comportamento de um quebra-mar sobre o comportamento da morfologia

da praia.

Esse tipo de intervenção vem sendo empregado em regiões costeiras de baixa

amplitude de marés, o qual é o mais indicado a sua aplicabilidade. Sua vantagem é criar

entre os quebra-mares e a linha de praia, uma zona de sombra onde se produz um

assoreamento, a desvantagem é o inconveniente processo de erosão provocado no setor

adjacente à jusante da corrente.

Os quebra-mares podem ser projetados para permanecerem submersos,

amortecendo o ataque das grandes ondas permitindo a passagem das pequenas ondas,

evitando uma interrupção total do transporte litorâneo.

Diques

De acordo com Suguio (1992) define dique como corpo de rocha ígnea intrusiva

em discordância à estrutura da rocha de encaixe ou corpo tabular de rocha sedimentar,

introduzida por preenchimento ou por injeção, em discordância à estrutura da rocha

encaixe ou ainda paredão construído ao redor de uma área baixa para prevenir

inundações.

São estruturas de proteção costeira de áreas baixas e terrenos costeiros para

conter grandes inundações (Brampton, 2002). Como tal, eles têm sido amplamente

aplicado em países como Vietnã, Bangladesh, Tailândia, Holanda e EUA. O sistemas de

diques mais extensos do mundo está localizado na Holanda.

É uma estrutura de terra predominantemente constituída por um núcleo de areia,

uma camada impermeável exterior, uma proteção e um canal de drenagem. Estas

estruturas são projetadas para resistir à ação das ondas e prevenir ou minimizar os

“overtopping”. A figura 31 mostra um corte transversal típico de um dique (Linham &

Nicholls 2010).

Geralmente são constituídos de areia com camadas de terra e normalmente com

grama, e em áreas que sofrem processos erosivos é necessária à construção de estruturas

mais forte a fim de evitar o solapamento de sua base.

Figura 31. Representação esquemática do corte transversal típico de um dique.

Fonte: Linham & Nicholls 2010.

A função primária de diques do mar é proteger a baixa altitude, as zonas

costeiras de inundação pelo mar em condições extremas (Pilarczyk, 1998). Estas

estruturas têm um volume elevado, o que ajuda a resistir à pressão da água, inclinado

lados para reduzir onda cargas e alturas da crista suficientes para evitar transbordamento

pelas águas da enchente.

A sua extensão frontal serve para atenuar a ação das ondas, sendo normalmente

construída sobre talude suave a vegetação bem enraizada para garantir estabilidade da

obra.

Existem vários tipos de diques, dependendo da zona geográfica onde são

construídas as barragens, os diques são classificados relativamente ao material de

construção, alvenaria, betão, que por sua vez dependendo da sua estrutura são

classificados como: arco-gravidade, arco-abobada, contrafortes e barragens em arco.

Os Países Baixos possuem a mais avançada rede de diques no mundo. O

principal desafio desta técnica é fazê-la resistir às tempestades marítimas, as enchentes

no caso dos rios, erosões e inundações. O projeto do dique Afsluit na Holanda foi

executado em 1954 e tomou relevância por ser um dique com 32 quilômetros de

extensão, 90 metros de largura e 5,50m de altura (Figura 32). Os diques holandeses

funcionam muito bem para o sistema de drenagem dos países baixos; no entanto,

requerem um alto custo de manutenção, custo esse que os holandeses precisam pagar

para garantir a existência de seus territórios.

Figura 32. Dique Afsluit, com 32 quilômetros de extensão, unem as duas províncias

neerlandesas Holanda do Norte e Frísia.

Fonte:

Os diques de guiamento têm sido aplicados em alguns locais, com o objetivo de

evitar a meandrização dos canais da embocadura (Figura 33). Estas obras contribuem

para o bom funcionamento hidráulico do sistema, ao limitar a meandrização do canal

(Fortunato et al. 2008).

Figura 33. Exemplo de dique de guiamento junto à Foz do Arelho, Portugal.

Fonte: Fortunato et al. 2008.

A construção de defesas como os diques corrige permanentemente a posição da

linha de costa. Isso pode ter impactos negativos porque a costa é um sistema

naturalmente dinâmico. Corrigindo a posição da linha de costa pode impedir processos

costeiros naturais, como respostas às mudanças do nível do mar, praia/interações de

dunas e aporte de sedimentos de erosão costeira (French, 2001).

Bagwall

A técnica do tipo Bagwall contém o avanço do mar na medida em que estabiliza

a linha de costa. É uma obra de engenharia rígida que utiliza a geoforma para

construção do dissipador de energia que são preenchidas com concreto ou argamassa

(Figura 34) (Saathoff, 1994, 1995).

É considerada uma obra aderente e longitudinal a linha de costa, é uma

alternativa para resolver os problemas já existentes protegendo a área agredida pela

erosão marinha. O uso deste tipo de técnica vem sendo utilizada para proteção de

avanço do mar nos Estados Unidos, denominada na região de Seawall’s e tem uma vida

útil de aproximadamente 50 anos sem necessidade de manutenção (Souza, 2008).

Figura 34. Estrutura do tipo Bagwall construída na praia de Japaratinga no litoral norte

do estado de Alagoas.

Fonte: Souza, 2008.

A sua estrutura assemelha-se a uma escadaria (degraus), forma projetada para

dissipar a energia das ondas e evitar que o espraio máximo das ondas (wave run-up)

atinja a frente urbana marítima e provoque danos físicos e prejuízos econômicos, sociais

e patrimoniais. Podemos citar um exemplo de aplicação desta estrutura na Praia do

Icaraí sendo esta composta por 11 (onze) degraus e utiliza formas geotêxteis

preenchidas com concreto (Figura 35) (Souza, 2008, 2011).

Figura 35. Imagens da construção de estrutura do tipo Bagwall na Praia do Icaraí, Ceará. É

possível acompanhar o preenchimento das geoformas com concreto e a seção construída do

Bagwall paralelamente à costa contendo onze degraus a contar da base da obra.

Fonte: Paula et al. 2013.

1.2. TÉCNICAS NÃO ESTRUTURAIS

Para as classificações de técnicas de proteção não estruturais na zona costeira

temos:

Alimentação Artificial

Segundo Langa (2003) a alimentação artificial de praias é o enchimento por

meio artificiais de zonas de praias realizado com areias, com o objetivo de fazer a sua

preservação, alargamento e formação de dunas, o autor acrescenta ainda que uma praia

natural ou artificial constitui a melhor técnica não estrutural de defesa costeira (Figura

36).

A contribuição por meio artificial de areia para uma área litorânea apresenta

um equilíbrio sedimentar negativo ou também quando a largura da praia apresenta uma

dimensão inferior à desejável.

Figura 36. Esquema de praia artificial.


Necessariamente obriga a existência de uma fonte sedimentar passível de

utilização, normalmente em locais imersos, de onde são retiradas as areias por

dragagem. Eventualmente podem também ser utilizadas fontes sedimentares que se

localizam no interior da zona costeira (Basto, 2009).

Em geral, a colocação artificial de areia numa praia da origem a um perfil que

não se encontra, necessariamente, em equilíbrio com a agitação marítima do local,

podendo ocasionar taxas de erosão superiores a das praias naturais (Figura 37) (Coelho,

2005).

Figura 37. Esquema de intervenções de alimentação e reperfilamento das praias.


Existem várias classificações orientação dos tipos de alimentação artificial,

sendo a mais comum a que se refere ao sistema de transporte e colocação da areia na

praia onde se podem distinguir três métodos:

1) Lançamento do material diretamente na zona de arrebentação;

2) Lançamento hidráulico na praia; e

3) Lançamento ou enchimento mecânico na praia.

Os métodos dependem diretamente da profundidade da zona que se deseja

construir o aterro hidráulico e do tipo de reservatório.

De acordo com Langa (2007) a alimentação artificial de praias exige um estudo

prévio que pode evoluir para um projeto de execução que contemple, entre outros, os

seguintes aspectos:

a) Topografia e hidrografia atualizada da zona a intervencionar e características dos

sedimentos;

b) Alternativas de fontes alimentadoras de sedimentos ou áreas de empréstimo

(dragagens no canal de navegação, zonas a delimitar para dragagens fora do

canal sem grandes impactes biofísicos);

c) Características dos sedimentos nas fontes (granulometria, composição

mineralógica, poluição);

d) Técnicas possíveis de dragagens e repulsão para a praia;

e) Perfis de praia a alimentar e volumes;

f) Minimização de impactos ambientais durante a execução;

g) Custos, controle das operações;

h) Monitorização durante vários anos.

Os custos desta solução são variáveis em função da localização das fontes de

sedimentos, da seleção do material com a qualidade pretendida, dos métodos de recolha,

de carga e de transporte do material. É necessário prever recargas de sedimentos ao

longo do tempo com uma periodicidade que pode ser estimada através da avaliação da

perda sedimentar anual. Uma perda de 8.5 m3/m anuais, numa extensão máxima de 10

km, equivale a uma perda sedimentar de 85 000 m3/ano. Então, uma alimentação de

500 000 m3 teria um horizonte estimado de 6 anos. A figura 38 retrata um exemplo de

alimentação ou artificialização de praia em New Jersey.

Figura 38. Projeto de artificialização de praia em New Jersey.

Fonte: http://kanat.jsc.vsc.edu/student/davis/index.htm

Proteção das dunas

A duna nasce da praia graças ao vento e à vegetação que trava o deslocamento

da areia e permite a formação das dunas. O vento é um agente de construção, mas

também de remobilização das dunas. As dunas necessitam, portanto de uma dinâmica

eólica suficiente, uma fonte de sedimentos disponível e de uma vegetação específica

para existir. A duna constitui uma reserva de areia que permite à praia realimentar-se se

for atacada pelas ondas.

O sistema de dunas decompõe-se deste modo: o cordão dunar, a duna primária

(papel importante no equilíbrio sedimentar da praia), o cordão de duna móvel, a duna

secundária e a duna arborizada. A proteção dos sistemas de dunas exige conhecer as

dinâmicas de criação e destruição das dunas assim como as estratégias para a

preservação destes elementos naturais.

Segundo Langa (2007) as intervenções de proteção, reconstrução e de

reabilitação, incluem reperfilamentos, a revegetação, a delimitação com cercas, a

construção de acessos e a sinalização. Deve ser usada como uma solução sistemática,

cuja periodicidade depende das características dos fenômenos de agitação atuantes.

A artificialização das dunas geralmente incide sobre os cordões dunares

(naturais ou artificiais) (Figura 39). Em zonas onde os cordões dunares se apresentam

fragilizados, ou simplesmente já não existem, é frequente a tentativa de reconstrução

por meios artificiais. A construção de duna artificial e dunas de reabilitação são

tecnologias destinadas a reduzir tanto a erosão costeira quanto inundações nas terras

baixas costeiras adjacentes (Linham & Nicholls 2010).

Figura 39. Artificialização das dunas na restinga Sul da ria de Aveiro (Portugal).


O repovoamento vegetal da duna é um tipo de intervenção que com a técnica de

plantio de espécies vegetais favorece o seu robustecimento, através da retenção

sedimentar (Figura 40). No entanto, este tipo de intervenção nem sempre e possível

dada à complexidade dos fatores que podem influenciar a estabilização e o crescimento

dunar (Basto, 2009).

Figura 40. Exemplo de plantio de vegetação em dunas e colocação de paliçadas, como formas

de retenção de areias.


2. VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS TÉCNICAS DE ADAPTAÇÃO

Expandir, conter e adaptar, retirar ou defender são soluções que se colocam,

todas elas com pontos favoráveis e pontos contra (Coelho, 2005). Esta análise deve ser

realizada através de uma análise custo/benefício, onde se procede a identificação dos

fatores positivos – os benefícios, e dos fatores negativos – os custos (Canhoto, 1994).

De acordo com Fortunato et al. (2008) a implementação das técnicas sugerem

vantagens e desvantagens no meio ambiente, algumas delas estão descritas na tabela 1.

Tabela 1 - Vantagens e desvantagens das obras de defesa costeira perpendiculares à linha de

costa.

Obra Vantagens Desvantagens

Esporão

Reconstrução de praias

erodidas;

Acumulação de areia a

barlamar;

Quanto mais alto e

comprido for, maior a

sua eficácia.

Déficit sedimentar na praia a sotamar;

Degradação do valor natural e recreativo

da praia/impacto visual negativo;

Necessidade de manutenção regular e

dispendiosa.

Quebra mar/Molhes

Acumulação de areia a

barlamar;

Estabilização dos canais

de navegação de acesso

a portos.

Alteração das condições de agitação

marítima;

Interrupção de deriva litoral – déficit

sedimentar a sotamar;

Necessidade de manutenção regular e

dispendiosa.

Para tentar diminuir os impactos associados a estas estruturas, são utilizadas,

simultaneamente, obras de defesa paralelas à linha de costa (tabela 2) com o objetivo de

reduzir a energia das ondas e evitar a destruição do ecossistema adjacente à praia

(Coelho, 2005).

Tabela 2 - Vantagens e desvantagens das obras de defesa costeira paralelas à linha de costa.

Obra Vantagens Desvantagens

Obra longitudinal aderente

(enrocamento)

Dissipação da energia das

ondas;

Proteção de zonas edificadas

Necessidade de manutenção

regular e dispendiosa;

Degradação do valor natural e

recreativo da praia/impacto

visual negativo

Quebra-mar destacado


ondas;

Acumulação de sedimentos

na zona abrigada

Sujeitos a agitação marítima

forte;

Necessidade de manutenção

regular e muito dispendiosa

Muro


ondas;

Retenção de terraços;

Proteção de zonas edificadas

Desgaste por parte das ondas

pode provocaro colapso

Para Langa (2003) as técnicas não estruturais como a alimentação artificial de

praias, apresenta como vantagens a formação, reconstituição e alargamento de zonas de

praia principalmente em erosão e o restabelecimento de fontes alternativas de material

sólido ao longo da costa, por um determinado período.

Quanto a sua operacionalidade a eficiência da alimentação artificial de praias é

determinada pelas características de agitação incidente que influenciam o transporte

sólido litoral (rumos, altura e período das ondas), pelas características do material usado

na alimentação e pela morfologia da praia (perfis, cotas de maré).

A grande vantagem dos muros de proteção, é que eles oferecem um alto grau de

proteção da costa contra erosão e inundação. Um projeto bem elaborado e que siga uma

manutenção apropriada pode, além de fixar a linha de costa, assegurar que mais erosão

deixe de ocorrer no local (Linham & Nicholls, 2010).

projeto gestÃo integrada e sustentÁvel dos...

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