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Tipo: Dissertação
Título: Modelagem hidrodinâmica e da dispersão de óleo na zona costeira de Fortaleza-Ce: uma ferramenta de suporte à gestão ambiental e a planos emergenciais.
Título em inglês: Hydrodynamic modeling and oil dispersion in the coastal zone of Fortaleza-Ce: a tool to support environmental management and emergency plans.
Autor(es): Silva, Luiz Felipe Cavalcante da
Orientador: Lima Neto, Iran Eduardo
Coorientador: Rosman, Paulo Cesar Colonna
Palavras-chave em português: Mucuripe, Porto de (Fortaleza, CE);ADIOS2;SisBaHiA;Desastres ambientais;Modelagem hidrodinâmica;Simulação (Computadores)
Palavras-chave em inglês: Mucuripe Harbor (Brazil);ADIOS2;SisBaHiA;Environmental disasters;Hydodinamic modelling;Simulation, Computer
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOS
Data do documento: 2025
Citação: SILVA, Luiz Felipe Cavalcante da. Modelagem hidrodinâmica e da dispersão de óleo na zona costeira de Fortaleza-Ce: uma ferramenta de suporte à gestão ambiental e a planos emergenciais. 2025. 150 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil-Recursos Hídricos) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.
Resumo: Acidentes com derramamento de óleo constituem séria ameaça aos sistemas socioecológicos costeiros, podendo provocar impactos ambientais e socioeconômicos persistentes e perda de biodiversidade. Esta dissertação avalia a aplicabilidade da modelagem computacional como ferramenta de suporte à gestão portuária e ambiental, com ênfase na elaboração de planos de ação emergencial frente a derrames de óleo na zona costeira de Fortaleza (CE), localizada no Nordeste do Brasil. Para tanto, implementou-se o modelo SisBaHiA® e o modelo de decaimento de óleo ADIOS2 para realizar simulações hidrodinâmicas e de derrame, transporte e intemperismo de óleo na zona costeira de Fortaleza. Os principais objetivos consistiram em implementar, calibrar e validar um modelo hidrodinâmico para o domínio costeiro de Fortaleza, utilizando dados observacionais de campo, e em simular a formação e a dispersão de manchas de óleo em três cenários hipotéticos de volume — 8 m³, 200 m³ e 1000 m³ — no terminal aquaviário do Porto do Mucuripe, considerando a influência sazonal máxima e mínima dos ventos e mapeando as áreas de potencial contaminação. Os resultados hidrodinâmicos foram confrontados com séries observacionais provenientes de uma estação maregráfica e de um ADCP. A comparação evidenciou alta concordância para elevações superficiais (coeficiente de determinação R² > 0,90; PBIAS < ±1%; RMSE ≈ 5–14 cm; índice de coerência entre valores medidos e modelados — CIM > 90%), enquanto a previsão das velocidades apresentou desempenho moderado (R² ≈ 0,40–0,50; PBIAS ≈ -3%; RMSE ≈ 0,08 m/s; CIM > 80%), refletindo a maior complexidade física envolvida na representação espacial e temporal das correntes costeiras. A partir das simulações de derrame foram elaborados mapas que combinam uma representação probabilística das áreas potencialmente afetadas por hidrocarbonetos com trajetórias determinísticas para os eventos considerados críticos. Conclui-se que o SisBaHiA® é capaz de prover insumos úteis para avaliação de risco e planejamento de resposta em escala local, embora alguns ajustes e refinamentos, bem como sugestões de continuidade do presente estudo, possam ser implementados para a otimização da capacidade preditiva do comportamento do óleo em ambiente marinho.
Abstract: Oil spill incidents pose a serious threat to coastal socio-ecological systems, potentially causing persistent environmental and socio-economic impacts and biodiversity loss. This dissertation evaluates the applicability of computational modeling as a support tool for port and environmental management, with emphasis on the development of emergency action plans for oil spill events in the coastal zone of Fortaleza (CE), Northeastern Brazil. To this end, the SisBaHiA® hydrodynamic model and the ADIOS2 oil weathering/decay model were implemented to perform hydrodynamic simulations and to simulate oil release, transport and weathering in the coastal domain of Fortaleza. The principal objectives were to implement, calibrate and validate a hydrodynamic model for the Fortaleza coastal domain using field observational data, and to simulate the formation and dispersion of oil slicks under three hypothetical spill volumes (8 m³, 200 m³ and 1000 m³) at the Mucuripe Port terminal, accounting for seasonal extremes of wind forcing and mapping areas of potential contamination. Hydrodynamic results were evaluated against observational time series from a tide gauge station and an ADCP. The comparison showed strong agreement for surface elevations (coefficient of determination R² > 0.90; PBIAS < ±1%; RMSE ≈ 5–14 cm; model–observation agreement index CIM > 90%), whereas current velocity predictions exhibited moderate performance (R² ≈ 0.40–0.50; PBIAS ≈ -3%; RMSE ≈ 0.08 m/s; CIM > 80%), reflecting the greater physical complexity involved in the spatiotemporal representation of coastal currents. Oil-spill simulations produced maps that combine probabilistic representations of areas potentially affected by hydrocarbons with deterministic trajectories for the events deemed critical. It is concluded that SisBaHiA® can provide useful inputs for local-scale risk assessment and response planning, although further adjustments and refinements, as well as continuity of this research, are recommended to optimize the model’s predictive capability for oil behaviour in the marine environment.
Descrição: Este documento está disponível online com base na Portaria no 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85092
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0009-0001-0359-2502
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/1847494596174151
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0001-8612-5848
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/2172710817636278
Currículo Lattes do Coorientador: http://lattes.cnpq.br/6875102654106164
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DEHA - Dissertações defendidas na UFC

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