Revista de Gestão Costeira Integrada
Volume 13, Número 1, Março 2013, Páginas 89-99

DOI: 10.5894/rgci362
* Submission: 19 September 2012; Evaluation: 18 October, 2012; Revised manuscript: 19 December 2012; Accepted: 18 February 2013; Available on-line: 13 March 2013

Identificação de áreas de sedimentos compatíveis na plataforma continental interna para recuperação de praias entre as cidades de Niterói e Macaé – Rio de Janeiro, Brasil *

Identification of the occurrence of compatible sediments for beach nourishment in the inner continental shelf between the towns of Niterói and Macaé – Rio de Janeiro, Brazil

Julio F. de Oliveira ^{@, 1}, Dieter Muehe ²

---

@ - Corresponding author: jfogeo@gmail.com
1 - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e Centro de Estudos de Geologia Costeira e Marinha (CECO/UFRGS), Programa de Pós-Graduação em Geociências (PPGGEO), Instituto de Geociências,. Av Bento Gonçalves 9500 prédio 43125, Agronomia, Porto Alegre, RS, Brasil.91501-970. e-mail: jfogeo@gmail.com
2 - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Programa de Pós-Graduação em Geografia (PPGG) e Laboratório de Geografia Marinha, Cidade Universitária, Ilha do Fundão, 2194-611, Rio de Janeiro, Brasil. Integrante da Sub-Rede Zonas Costeiras da Rede Brasileira de Pesquisas sobre Mudanças Climáticas Globais (Rede CLIMA) e do Programa de Geologia e Geofísica Marinha (PGGM). e-mail: dieter.muehe@gmail.com

---

RESUMO
A urbanização da orla costeira do litoral leste e sul-oriental do estado do Rio de Janeiro vem sofrendo uma ocupação continuada, devido à expansão da zona urbana, principalmente das cidades como Niterói, Cabo Frio e Macaé, impulsionada pela facilidade de acesso após à construção da ponte sobre a baía da Guanabara entre Rio de Janeiro e Niterói em 1974, pela atração de trabalhadores decorrentes da exploração de petróleo na Bacia de Campos e pelo crescimento do turismo e da segunda residência. Essa ocupação, regra geral, não obedece a um critério de segurança contra eventos oceanográficos extremos, de modo que há uma tendência de construção muito próxima da orla oceânica com episódios de destruição de estradas e residências sob condições de tempestades. A vulnerabilidade da orla tenderá, no entanto, a aumentar em decorrência de um aumento de intensidade e frequência de tempestades e de um aumento do nível do mar por efeito das mudanças climáticas. Nesse sentido a possibilidade de proteção por meio de alimentação artificial de praias tem sido aventada com alguma frequência, ficando a questão da falta de identificação de fontes de sedimentos. O presente trabalho apresenta uma primeira abordagem na identificação de potenciais jazidas de areia na plataforma continental interna defronte ao litoral leste e sul-oriental do estado do Rio de Janeiro, considerando as características granulométricas das diferentes praias urbanas e dos sedimentos da zona submarina, para o direcionamento subsequente de estudos mais detalhados de avaliação do potencial das jazidas. Para este fim foram coletadas e analisadas granulometricamente amostras da face da praia nas principais praias urbanas da área de estudo e comparado com as caraterísticas granulométricas de amostras da plataforma continental interna, obtidas ao longo de uma série de expedições precedentes. A identificação da adequação de sedimentos da plataforma com os de cada praia considerada foi feito através do emprego do diagrama de James (1975) que, a partir do diâmetro médio e desvio padrão dos sedimentos avalia o volume dos mesmos que permanecerão na praia e o que será transportado, permitindo assim avaliar a adequação ou não da potencial fonte de empréstimo. Ao longo de todo o setor, de cerca de 200km de extensão, foram identificadas onze áreas, próximas à isóbata de -20m, representando potenciais estoques de material para utilização em projetos de recuperação.

Palavras-Chave: Alimentação Artificial de Praias, Compatibilidade de Sedimentos, Áreas de Empréstimo, Litoral Leste e Sul-Oriental do Estado do Rio de Janeiro

ABSTRACT
The occupation of the coast of Rio de Janeiro State, eastward of the Guanabara Bay, have been submitted to a strong and continuous occupation, first due to the expansion of second residences as in Armação dos Buzios, Cabo Frio, Arraial do Cabo, Saquarema and Maricá with a sharp increase after the construction of a bridge over the Guanabara Bay on 1974, allowing an easy and rapid connection between the city of Rio de Janeiro and the east coast, stimulating the tourism, the expansion of the metropolitan area of Niteroi and the urbanization of the coastal area in general. Northward of Cape Frio, the exploration of offshore oil in the Campos Basin at the end of the decade of 1970, with the city of Macaé as the main hub, triggered an additional boom of occupation with expansion to the town of Rio das Ostras. The construction of houses and buildings in the immediate proximity to the beaches, as a valued location in the urbanization process, resulted in a vulnerability which became apparent after the localized destruction of proprieties through coastal erosion after a few extreme events. The coastal vulnerability tends to increase with climate changes due to the expected increase of intensity and frequency of storms as also the increase of the sea level. In this sense, the possibility of protection through beach nourishment has been suggested with some frequency which focuses on the necessity of an inventory of suitable sources of sand. This paper presents an initial approach to identify potential sources of suitable material on the inner continental shelf in front of the east and south-eastern coast of the state of Rio de Janeiro. For this purpose the grain size characteristics of sands of the different urban beaches were compared with the characteristics of bottom sediments of the inner continental shelf. Sediments were collected at the beach face of the potentially most endangered beaches and submitted to a conventional grain size analysis through dry sieving. The grain size distribution of the inner continental sediments where already available from prior expeditions. The comparison and classification of compability was made through the applications of the overfill ratio diagram from James (1975) which allows an evaluation of the amount of borrow material which will be retained on the beach in relation of the amount of sand deposited, considering the mean grain size and standard deviation of the beach and of the borrow material. Eleven areas offshore of the 200 km long coastline were identified, representing areas to be submitted to a detailed investigation through seismic profiling and coring in order to evaluate the amount of material available for beach nourishment followed by an evaluation of the impact of the morphological modification of the sea floor over the wave propagation as also over the impact of dredging to the benthic community.

Keywords: Beach Nourishment, Borrow Areas, Suitable Sediments, East and South-Eastern Coast of the State of Rio de Janeiro

 

Albino, J. (1993) - Morfodinâmica e processos de sedimentação nas praias da Barra de São José do Barreto, Macaé – RJ. 80p., Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Não Publicado

CERC (1984) – Shore Protection Manual. 4th. edition, U.S. Army Corps of Engineers Department of the Army. Waterways Experiment Station, Corps of Engineers. Coastal Engineering Reserach Center (CERC), Vicksburg, MS, U.S.A. DOI: OL3001149M.

Dean, R.G. (1974) - Compatibility of Borrow Material for Beach Fills. Coastal Engineering (ISSN: 2156-1028), 14:1319-1330, American Society of Civil Engineers (ASCE), Reston, VA, U.S.A. http://journals.tdl.org/icce/index.php/icce/article/download/2972/2637

Dean, R.G. (2002) - Beach Nourishment: theory and practice. 399p., Wolrd Scientific Publishing, Singapura..ISBN: 978-9810215484.

Fernandez, G.B.; Muehe, D. (1995) - Cobertura sedimentar recente e batimetria da plataforma continental interna entre Macaé e o cabo Búzios - RJ. VI Simpósio Nacional de Geografia Física e Aplicada. Anais.
1 :196-203.

Folk, R.L.; Ward, W.C. (1957) - Brazos river bar: a study in the significance of grain size parameters. Journal of Sedimentary Petrology, 27(1):3-26. http://www.er.uqam.ca/nobel/aqqua1/articles/
Folk_Ward_27(1)-3.pdf

James, W.R. (1975) - Techniques in Evaluating Suitability of Borrow Material for Beach Nourishment. 81p., U.S. Coastal Engineering Research Centre, US Army Corps of Engineers, Waterways Experiment Station, Vicksburg, MS, USA.

Krumbein, W.C.; James, W.R. (1965) - A lognormal size distribution model for estimating stability of beach fill material. 17p., United States Army Coastal Engineering Research Center, Technical Memorandum 16, Washington, DC, U.S.A.

Lins-de-Barros, F.M. (2005) - Risco e Vulnerabilidade à Erosão Costeira no Município de Maricá, Rio de Janeiro. 147p., Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Não publicado

Lins-de-Barros, F.M. (2010) - Contribuição metodológica para análise local da vulnerabilidade costeira e riscos associados: estudo de caso da Região dos Lagos, Rio de Janeiro. 297p., Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Não publicado.

Machado, G.M.V. (2010) - Análise morfo-sedimentar da praia, antepraia e plataforma continental interna da linha de costa do Parque Nacional de Jurubatiba – Rio de Janeiro. Quaternary and Environmental Geoscience (ISSN: 2176-6142), 2(1):01-17, Curitiba, PR, Brasil. Disponível em http://ojs.c3sl.ufpr.br/ojs2/index.php/abequa/article/
viewFile/13816/11703

Maia, R.M.C.; Reis, A.T.; Alves, E.C.; Silva, C.G.; Guerra, J.V.; Gorini, C; Silva, A.; Arantes-Oliveira, R. (2010) - Architecture and stratigraphic framework of shelf sedimentary systems off Rio de Janeiro state, northern Santos Basin – Brazil. Brazilian Journal of Oceanography, 58 (special issue, IGCP 526): 15-29. DOI: 10.1590/S1679-87592010000500003.

Menezes, J.T. (2002) - Caracterização morfológica e sedimentar do segmento praial Navegantes/Gravatá e sua ação sobre os esforços de recomposição da praia. Dissertação de Mestrado, 114p., Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópilis, SC, Brasil. Não publicado

Muehe, D. (1989) - Distribuição e caracterização dos sedimentos arenosos da plataforma continental interna entre Niterói e Ponta Negra. Revista Brasileira de Geociências (ISSN: 0375-7536), 19(1):24-36., São Paulo, SP, Brasil.

Muehe, D.; Corrêa, C.H.T. (1989) - Dinâmica de praia e transporte de sedimentos ao longo da restinga da Maçambaba. Revista Brasileira de Geociências (ISSN: 0375-7536), 19(3):387-392. ISSN: 0375-7536.

Muehe, D.; Carvalho, V.G. (1993) - Geomorfologia, cobertura sedimentar e transporte de sedimentos na plataforma continental interna entre a Ponta de Saquarema e o Cabo Frio (RJ). Boletim do Instituto Oceanográfico, 41:1-2. DOI: 10.1590/S0373-55241993000100001 

Muehe, D. (2004) - Definição de limites e tipologias da orla sob os aspectos morfodinâmico e evolutivo. In: Carlos Robert de Moraes & Ademilson Zamboni (org.), Projeto Orla – subsídios para um projeto de gestão, pp.13-32, Ministério do Meio Ambiente (MMA) e Ministério do Planejamento, Orçamento e Gestão (MPO), Brasília, DF, Brasil. Disponível em http://www.mma.gov.br/estruturas/orla/_arquivos/
11_04122008110506.pdf.

Muehe, D.; Lima, C.F.; Lins-de-Barros, F.M. (2006) - Rio de Janeiro. In: Muehe, D. (org.) Erosão e progradação do litoral brasileiro. pp.265-296, Ministério do Meio Ambiente (MMA) e Programa de Geologia e Geofísca Marinha (PGGM), Brasília, DF, Brasil. ISBN:8577380289. Disponível em: http://www.mma.gov.br/estruturas/sqa_sigercom/_publicacao/
78_publicacao12122008091134.pdf.

Muehe, D. (2011) - Erosão costeira: Tendência ou eventos extremos? O litoral entre Rio de Janeiro e Cabo Frio, Brasil. Revista de Gestão Costeira Integrada, 11(3):315-325. DOI: 10.5894/rgci282

Saavedra, L.; Muehe, D. (1993) - Innershelf morphology and sediment distribution in front of Cape Frio – Cape Búzios embayment. JOPS-I Workshop, Brazilian German Victor Hense Programme Joint Oceanographic Projects, p. 29. Niterói, RJ, Brasil.

Silva, A.G. (1985) - Sedimentação e morfologia do fundo da plataforma continental interna nas proximidades da Ilha do Cabo Frio, RJ. 126p., Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Não publicado.

Siqueira, N.M. (2010) - Mapeamento de jazidas de areias quartzosas na plataforma continental interna do Rio de Janeiro: estudo de caso no trecho Fortaleza de Santa Cruz – Itaipuaçu.78p., Monografia de Graduação, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Não Publicado.

Souza, O.F. (1991) - Associação de moluscos e equinodermos da plataforma continental interna entre Cabo Frio e Saquarema. 142p., Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Não Publicado

em construção