Navegação em Águas Rasas

 

A resistência de uma embarcação em uma certa velocidade é fortemente modificada quando a navegação quando a navegação se dá em águas rasas, ou seja, quando há restrição de profundidade. Há alterações no escoamento potencial junto ao casco, devido ao aumento da velocidade da água, quando comparada com o escoamento em águas profundas. Maior velocidade leva a menos pressão e a acréscimos de afundamento, de trim (inclinação longitudinal) e de resistência ao avanço do casco. Ocorre também uma variação sensível do trem das ondas gerado pela embarcação. Em águas muito rasas, há uma sucção do material do fundo do leito da via navegável, gerando turbidez no local da água.

Os efeitos das águas rasas em embarcações geralmente são referidos a um adimensional  conhecido como número de Froude de profundidade: Fnh = V / (g.h)0,5, onde V é a velocidade da embarcação, g é a aceleração da gravidade e h a profundidade local. Com a velocidade dada em nós e a profundidade em metros, a relalção fica: Fnh = 0,164 x Vnós / h 0,5.

Utilizando o método mais conhecido para estimar perdas de velocidade devido a águas rasas (Schlichting), pode ser mostrado um exemplo de gráfico que indica a relação entre velocidade da embarcação e a porcentagem de perda da velocidade associada às profundidades locais (Figura 1). Enquanto com Fnh até o 0,4 não ocorrem perdas de velocidade, em valores de Fnh próximos de 1, as perdas são de 14% da velocidade original, devido aos efeitos de águas rasas.

Afundamento e pé-de-piloto

Uma embarcação, com um casco de deslocamento, movendo-se a uma velocidade moderada em águas rasas, sofre um afundamento vertical (“squat”), como resultado de uma queda de pressão ao longo do seu casco.

O pé-de-piloto é a distância mínima que deve haver entre o fundo da embarcação e o fundo do rio ou do mar, e deve ser igual à profundidade local menos o calado e menos o afundamento paralelo (“squat”). A Tabela 1 apresenta os valores de pé-de-piloto indicados pela ABNT para canais, em função do tipo de fundo.

Interferência ambiental

No caso de navegação em águas rasas, em áreas que sejam abientalmente sensíveis, podem ocorrer preocupações com interferência ambiental da passagem de embarcações. Neste caso, devem ser quantificados os graus de suspensão de sedimentos que possam causar danos as plantas aquáticas e a peixes. Como suspensão de sedimentos se mantém à custa da turbulência, é muito importante a quantidade de embarcações que passam pelo mesmo trecho de águas rasas. Se a frequência for tal que mantém a suspensão de sedimentos na água por longos períodos, o problema ambiental local é mais severo do que uma situação onde existe tempo de decantação do material suspenso entre as passagens (mais espaçadas entre si) de duas embarcações. Geralmente, há necessidade de redução de velocidades de navegação em águas rasas para minimizar possíveis interferências ambientais.

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