RESUMO A investigação de processos inerentes a um sistema estuarino permite inferir de forma mais precisa a complexa dinâmica de constituintes presentes em suas águas, de modo a otimizar estratégias de ação em planos de gestão e projetos ambientais em regiões costeiras. Este trabalho apresenta um estudo da hidrodinâmica do Sistema Estuarino de Santos (Estado de São Paulo), com enfoque em aspectos relacionados ao transporte de constituintes presentes em suas águas de origem continental. Por meio do SisBaHiA (Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental) foi implementado um modelo hidrodinâmico computacional para a reprodução dos padrões de circulação do sistema. A partir de simulações com o Modelo de Transporte Lagrangeano, foram representadas as descargas dos afluentes mais expressivos: Rio Boturoca, Rio Cubatão, Rio Quilombo e Rio Itapanhaú. Os resultados foram analisados probabilisticamente em função do tempo de vida das águas que adentram o sistema e de suas porcentagens de ocorrência, numa determinada posição ao longo do período de simulação. Esses resultados permitiram analisar as trajetórias das águas continentais afluentes, na forma de mapas de isolinhas de porcentagem de ocorrência, separados por tempo de vida limite. Os mapas indicaram que as águas do Rio Cubatão alcançam a Baía de Santos preferencialmente pela embocadura do Estuário de São Vicente, diferentemente do Rio Quilombo, cujas águas seguem preferencialmente pelo Canal do Porto. As águas do Rio Cubatão permaneceram na maior parte do tempo aprisionadas nas regiões de mangue. Considerando 3 dias de tempo de vida, apenas durante 1% do período simulado, estas alcançaram os canais principais.

ABSTRACT In order to optimize action strategies for environmental management plans and environmental projects in coastal areas, the investigation of processes related to an estuarine system contributes to a better inference of the complex dynamics of constituents present in its water. This paper reports a hydrodynamic study of the Santos Estuarine System (São Paulo State, Brazil) focused on aspects related to the transport of constituents from inland water discharges. A computational model was implemented using SisBaHiA (Base System for Environmental Hydrodynamics) in order to reproduce the hydrodynamic patterns of the system. Based on the Lagrangian Transport Model the most significant tributary river discharges were represented: Boturoca River, Cubatão River, Quilombo River and Itapanhaú River. Results were probabilistically analyzed based on the lifetime of tributary discharges flowing into the estuarine system and their position during the simulation period. Such simulation results were presented on contour maps of occurrence percentage separated by lifetime limits, supporting a trajectory analysis of the inland water discharges. Map results indicated that water from Cubatão River reaches the Santos Bay preferably through the mouth of the São Vicente Estuary and water from Quilombo River preferably flows through the Port of Santos Channel instead. Water from Cubatão River remained in a mangrove area during most of the simulation period. Considering 3 days of lifetime limit only 1% reached the main channels.

RESUMO Na modelagem computacional de corpos de água naturais há situações nas quais estruturas verticais esbeltas como pilares de ponte fazem parte do domínio de modelagem. Neste trabalho avalia-se quatro técnicas para modelar a presença de pilares de pontes: Refinamento de Malha (RM), Ilha Nodal (IN), Termo de Tensão Adicional (TTA) e Aumento da Rugosidade do Fundo (ARF). Para cada uma delas são discutidas suas vantagens e desvantagens. Dentre as técnicas avaliadas, o método do Termo de Tensão Adicional (TTA) se mostrou o mais vantajoso por permitir reduzir o custo computacional, assim como alterar o valor do coeficiente de arrasto dependendo da geometria da estrutura. Quando comparados os resultados de perfis de velocidades longitudinais, observou-se que a técnica de TTA consegue assemelhar os valores da técnica de RM a partir de uma distância de 100 m a jusante dos pilares. Por esse motivo, concluiu-se que o método de TTA é apropriado para o estudo de processos distantes das estruturas, fora da esteira logo a jusante. O trabalho apresenta um estudo de sensibilidade do coeficiente de arrastro de pilares com seção circular que permite ao leitor ter uma noção da influência deste coeficiente.

ABSTRACT In the computational modeling of water environments there are cases where slender vertical structures, like bridge piers, are part of the modeling domain. In this work, four strategies for modeling the presence of bridge piers were studied: Mesh Refinement (MR), Nodal Island (NI), Additional Stress Term (AST) and Increasing Bottom Roughness (IBR). For each method, advantages and disadvantages were discussed. AST was the most favorable of the techniques studied due to the fact that it drastically decreases the time of computation, as well as providing the possibility to choose the drag coefficient according to the pier geometry and hydrodynamic condition. Comparing the results of longitudinal centerline velocity profiles, it has been observed that the AST method provides similar results to the RM method from a distance of 100 m downstream of the pier. For this reason, the research concludes that the AST method is appropriate to evaluate the flow distant from the structures, outside the near wake. This work presents a sensibility study of the pier drag coefficient to make the reader aware of the influence of this parameter.