Revista de Gestão Costeira Integrada
Volume 11, Número 2, Junho 2011, Páginas 171-185

DOI: 10.5894/rgci225
* Submissão: 30 Julho 2010; Avaliação: 14 Setembro 2010; Recepção da versão revista: 14 Dezembro 2010; Aceitação: 10 Março 2011; Disponibilização on-line: 7 Abril 2011

Concentração da matéria particulada em suspensão na estimativa da velocidade de queda de sedimentos coesivos *

Suspended sediment concentration importance on cohesive sediment settling velocity

S. Costa ^{@, 1}, C. Coelho ¹

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@ - Autor correspondente / corresponding author: Sandra Costa <smcosta@mail.ua.pt>
1 - Universidade de Aveiro, Departamento de Engenharia Civil, 3810-193 Aveiro, Portugal.

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RESUMO
A velocidade de queda é um parâmetro fundamental na modelação do transporte de sedimentos coesivos em ambientes costeiros, pois o seu valor afecta a estimativa da distribuição das taxas de erosão e deposição. A adopção de um valor adequado em modelos numéricos revela-se de extrema importância, na estimativa de balanços sedimentares fiáveis, podendo conduzir a variações importantes nos resultados. A concentração de sedimentos em suspensão é um dos factores com maior influência na velocidade de queda. Deste modo, em função da concentração de sedimentos em suspensão, podem definir-se três regimes de comportamento da velocidade de queda.
As formulações empíricas resultam do ajuste dos resultados obtidos em ensaios experimentais e permitem a determinação da velocidade de queda, sem recurso a medições in situ. Este trabalho reúne e analisa o comportamento de diferentes formulações para a determinação da velocidade de queda nos diferentes regimes de queda, bem como a sensibilidade dos resultados face aos parâmetros intervenientes. Os resultados obtidos revelaram que, para as mesmas condições de escoamento e gama de valores de concentrações, o valor da velocidade de queda apresenta grandes variações em função da formulação aplicada. O trabalho pretende ser um contributo na aplicação das formulações mais adequadas ao cálculo da velocidade de queda em ambientes costeiros. As formulações foram ainda aplicadas ao caso específico da Ria de Aveiro. Os valores obtidos foram comparados com os valores presentes na literatura e aplicados em modelos numéricos.

Palavras-chave: Velocidade de queda, Sedimentos coesivos, Concentração de sedimentos em suspensão, Regime de escoamento.

ABSTRACT
Settling velocity is an important parameter in cohesive sediments transport modelling in coastal environments, and its value is necessary to estimate erosion and deposition rates. The use of an appropriate value in numerical models is important for the reliable estimation of sediment transport rates. So, it should be considered carefully, because it can lead to significant variations in results. Suspended sediment concentration is one of the factors that most influence the settling velocity. Thus, depending on the concentration of suspended sediments, three settling velocity regimes can be defined.
Empirical formulations have resulted from the adjustment of the obtained results in experimental studies and allow the determination of the settling velocity without in situ measurements. This work gathers different formulations to determine settling velocity in the different settling regimes and analyse its behaviour and the results’ sensitivity to the variation of the involved parameters. The results showed that, for the same flow conditions and range of sediments concentrations, the settling velocity varies widely depending on the applied formulation. The work intends to contribute to the guidance of the use of most appropriate formulations in the estimation of the settling velocity at coastal environments. The formulations were also applied to the case of Ria de Aveiro. The results were compared to the values from the literature and currently applied in numerical models.

Keywords: Settling velocity, Cohesive sediments, Suspended sediment concentration, Flow regime.

 

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