Autor(es):
Rosa, Mónica Sofia Soares 
Data: 2010
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10773/7392
Origem: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Assunto(s): Ciências do mar; Estuários - Rio Sado (Portugal); Hidrodinâmica; Biogeoquímica; Salinidade
Descrição
The Sado estuary is located in the surrounding area of an important Portuguese
natural park (Arrábida Natural Park) near the city of Setúbal. The low freshwater
discharge from Sado River, the mesotidal tide along the estuary and the strong
currents observed turn the estuary a well‐mixed system, controlling the estuarine
residence time, and therefore determining the patterns of conservative and nonconservative
tracers. The salt dynamics inside this kind of system is very important,
since salinity may be considered a natural tracer, allowing the comprehension of the
dynamics of other conservative tracers. In such a system is also important to analyze
the water quality determining the coliforms propagation from selected discharge
stations and analyzing its relation with the estuarine hydrographic features.
In this study, a two‐dimensional hydrodynamic model is implemented for the Sado
estuary in order to study the horizontal patterns of salinity, as well as the propagation
of fecal coliforms from sewage stations, both under different tidal and freshwater
forcing conditions. The model used in this study is Mohid‐2D (www.mohid.com),
a marine model that uses the shallow water approximation to study vertically
homogeneous systems like the Sado estuary. The model domain includes the whole
area of the estuary, using a realistic coastline and bottom topography
The model results are explored in order to evaluate salinity differences between flood
and ebb, spring and neap tide, and low (2m3s‐1), medium (50m3s‐1) and high (200m3s‐1)
river inflow. Moreover, the propagation of fecal coliforms from sewage stations is also
studied in light of different tidal and freshwater inflow conditions. Sea surface height
and velocity model outputs are compared to in‐situ data, revealing the model skill in
reproducing the tidal propagation along the Sado estuary.
When the river inflow is weak (2m³/s), the hydrography of the estuary is clearly tidal
dominated but when the river inflow is high (200m³/s), the horizontal patterns of
salinity inside the estuary are determined by a balance between tide and river inflow
effects. In this case is found a classic division of the estuary in three distinct regions:
marine, mixing and freshwater. In this last region the estuary dynamics is mainly
modulated by the freshwater discharge.
Despite the significant estuarine dynamics, the concentration of fecal coliforms was
found confined to small areas close to the discharge points. These organisms were
found to affect only a restricted area near the sewage stations, with low
concentrations found far the discharge points along the estuary. O estuário do Sado encontra‐se inserido no parque natural da Arrábida junto à cidade
de Setúbal. A baixa descarga de água doce proveniente do rio Sado, a maré mesotidal
ao longo do estuário e as fortes correntes que aqui se observam tornam o estuário um
sistema bem misturado, controlando o tempo de residência e determinando assim os
padrões de traçadores conservativos e não conservativos. A dinâmica salina no
interior deste tipo de sistemas é muito importante, uma vez que a salinidade pode ser
considerada um traçador natural, permitindo a compreensão da dinâmica de outros
traçadores. Num sistema como este, é também importante analisar a qualidade da
água, determinando a propagação de coliformes provenientes de estações de
descargas seleccionadas e analisando a sua relação com as estruturas hidrográficas do
estuário.
Neste estudo, um modelo hidrodinâmico bidimensional é implementado para o
estuário do Sado, com o objectivo de estudar os padrões horizontais de salinidade,
bem como a propagação de coliformes fecais com origem em estações de esgoto
locais. São avaliadas condições distintas de maré (maré‐viva, maré‐morta), diferentes
fases da mesma (enchente e vazante) e descargas características do caudal fluvial
(baixo (2m3s‐1), médio (50m3s‐1) e elevado (200m3s‐1)). O modelo usado neste estudo
foi o MOHID‐2D (www.mohid.com), um modelo marinho que utiliza a aproximação de
águas pouco profundas para estudar sistemas verticalmente homogéneos, como é o
caso do estuário do Sado. O domínio do modelo abrange toda a área do estuário,
usando a linha de costa e topografia de fundo realista.
Os resultados do modelo são explorados de modo a avaliar as diferenças de salinidade
entre enchente e vazante, maré‐viva e maré‐morta e baixo, médio e elevado caudal
fluvial. Posteriormente foi ainda estudada a propagação de coliformes fecais nas
condições anteriormente referidas. As previsões do modelo em termos de velocidade
e nível de maré são comparadas com observações in situ, revelando a capacidade do
modelo em reproduzir adequadamente a propagação de maré ao longo do estuário do
Sado.
Quando o caudal fluvial é fraco (2m3s‐1), a hidrografia do estuário é claramente
dominada pela maré, quando este é elevado (200m3s‐1) os parâmetros horizontais de
salinidade dentro do estuário são determinados por um balanço entre o efeito da
maré e do caudal fluvial. Neste caso é perceptível a divisão do estuário em três
regiões: marinha, de mistura e de água doce. Nesta última a dinâmica do estuário é
principalmente modulada pela descarga de água doce proveniente do rio.
Apesar da dinâmica estuarina, as concentrações de coliformes fecais mostraram estar
confinadas a pequenas áreas junto às estações de descarga de esgoto, sendo
detectadas concentrações bastante baixas em zonas mais afastadas dos pontos de
descarga e ao longo do estuário. Mestrado em Ciências do Mar e Zonas Costeiras
