Modelagem física para análise do desempenho de uma solução baseada na natureza feita com conchas de ostras para atenuação de ondas

Abstract

A zona costeira brasileira é uma região de grande importância devido à sua biodiversidade e alta ocupação populacional, mas enfrenta problemas causados por interferências naturais e ações humanas. Para lidar com esses desafios, tradicionalmente são utilizadas soluções de engenharia rígidas, como quebra-mares e espigões. Entretanto, cresce a necessidade de alternativas sustentáveis que preservem os recursos naturais. Nesse contexto, surgem as Soluções Baseadas na Natureza (SBN), que utilizam a natureza como aliada para resolver problemas de engenharia. Pensando nisso, este trabalho analisa o uso de gabiões feitos de conchas de ostras ensacadas como quebra-mar e recife artificial, visando dissipar energia das ondas ao mesmo tempo que recicla conchas de ostras e com o tempo, torna-se um recife artificial. O primeiro passo foi encontrar uma região ideal para a instalação da estrutura, para a qual foi escolhida a Baía Babitonga, em Santa Catarina, estado que concentra 90% da produção nacional de ostras, gerando grande quantidade de resíduos de conchas. Com base nas características do local, criou-se o modelo reduzido que foi testado em um canal de ondas de laboratório de 40 m de comprimento e 1 m de largura, o qual é equipado com gerador de ondas regulares. O modelo é constituído de 10 gabiões de 10 cm de diâmetro e 1 m de comprimento, os gabiões foram testados empilhados em duas configurações diferentes, chamadas de Arranjo 1 (de maior altura e menor largura) e Arranjo 2 (maior largura e menor altura). Também foi testado no canal, uma estrutura de quebra-mar feita de enrocamentos a fim de comparação e validação dos métodos. Por fim, foram alteradas as profundidades dos testes a fim de simular um ciclo de maré completo com base em dados obtidos para a região de instalação. Com a aquisição de dados dos ensaios, utilizou-se dois métodos diferentes para o cálculo da reflexão da onda: um utilizando sondas capacitivas e outro utilizando um medidor de velocidades. Também foi calculado o coeficiente de transmissão da onda e a estabilidade da estrutura. Após análise dos resultados, foi possível concluir que o método que utiliza as velocidades é o mais adequado para o cálculo da reflexão. Além disso, foi possível comparar o desempenho da estrutura de conchas com a estrutura feita de enrocamento e concluir que a NBS possui diversas vantagens de aplicação, como: menor reflexão da onda, boa dissipação de energia e, ao mesmo tempo, incentiva a reciclagem das conchas de ostras, assim como o crescimento de vegetação e ostras nativas. Através deste trabalho, conclui-se também que dentre as configurações testadas, a que obteve melhor desempenho foi o Arranjo 2 devido a sua maior estabilidade. Por fim, foi possível prever o desempenho da estrutura no local de instalação escolhido em um ciclo de maré completo e com os demais dados, criou-se um desenho esquemático prevendo o formato e a posição de instalação da estrutura.