Groynes

Este artigo descreve as características, possíveis efeitos e diferentes tipos de groynes que se estendem da costa para o mar. Os groynes são exemplos de estruturas duras de protecção costeira que visam proteger a linha de costa da erosão costeira. Um tratamento mais detalhado dos efeitos dos groynes é dado em Groynes como protecção costeira.

Introdução

Um groyne é uma estrutura activa que se estende da costa para o mar, na maioria das vezes perpendicular ou ligeiramente oblíqua à linha de costa. O abastecimento adequado de sedimentos e a existência de um transporte de sedimentos de média força em terra são as principais condições de eficiência dos groynes.

A principal função de um groyne é apanhar e prender parte do sedimento em movimento (principalmente em direcção a terra) na zona de surf.

Como revelado por experiências, os groynes dissipam parcialmente a energia do movimento da água durante condições de ondas fracas e moderadas, levando ao aumento da linha de costa ascendente. Contudo, quando as ondas de tempestade se aproximam da costa mais ou menos perpendicularmente, o papel protector dos groynes diminui e parte da praia é lavada (ver Causas naturais da erosão costeira).

Embora os groynes sejam amplamente utilizados, é uma solução duvidosa quando aplicada como única medida de protecção da costa, devido à importante erosão do lado de sotavento. Uma solução groyne pode ser eficiente se aplicada em combinação com outras medidas (suaves) de protecção costeira, como a alimentação artificial da praia ou a alimentação costeira.

Efeitos dos groynes na linha de costa

O desenho do groyne (forma plana, comprimento, altura, perfil cross-shore, inclinação) influencia o impacto na morfologia da costa; o impacto também depende do nível da água do mar, do clima das ondas e do fornecimento de sedimentos na zona de surf.

Figura 1: Esquema de interacção de groyne, ondas, correntes e costa

A protecção da costa pelo uso de um único groyne é mais frequentemente ineficiente. Portanto, a protecção da costa por groynes é geralmente concebida como um grupo composto de poucas a dezenas de estruturas individuais (ver Groynes como protecção da costa). A Figura 1 mostra um esquema de groynes que interagem entre si. Enquanto um único groyne produz erosão costeira no lado de sotavento da estrutura, a erosão no caso de um grupo de groynes é deslocada para o lado de sotavento de todo o sistema. A erosão é também observada na vizinhança directa das estruturas, particularmente quando a direcção da onda dominante é perpendicular à costa. A acumulação de água entre os groynes induz fluxos compensadores ao longo das estruturas, causando erosão local do fundo do mar e perda de areia para águas profundas. Durante tempestades severas os groynes são “curtos” em comparação com a largura da zona de surf, ocorrendo erosão ao seu redor. Em condições de ondas suaves os groynes tornam-se “longos” (comprimento comparável à largura da zona de surf), favorecendo assim o acúmulo de areia à popa e o alargamento da praia. A perda de contacto entre um groyne e a costa deve ser evitada. Neste caso, são gerados fluxos de longo curso entre a linha de costa e a raiz do groyne. Estes fluxos provocam a lavagem da praia.

Características dos groyne

Figure 2 Tipos e formas de groyne

A escolha apropriada das formas, dimensões e localização dos groyne é crucial para a eficácia da protecção da costa. O comprimento dos groyne está normalmente relacionado com a largura média da zona de surf e com o espaçamento entre ranhuras no campo de groyne. O comprimento activo do groyne aumenta com o aumento do ângulo de incidência das ondas. Os groyne são mais eficazes se não prenderem todo o fluxo de sedimentos da zona costeira. Numerosas investigações e observações sugerem que a extensão dos groynes para o mar não deve exceder 40-50% da largura da zona de surf da tempestade. A eficácia dos groynes também depende da sua permeabilidade. Os groynes que são estruturalmente permeáveis ou submersos (permanentemente ou durante níveis de água elevados) permitem que mais sedimentos passem alongshore, em comparação com os groynes impermeáveis ou altos.

A altura dos groynes influencia a quantidade de transporte de sedimentos longshore aprisionados pelos groynes. O mesmo groyne pode agir como surgiu ou como estrutura submersa (Figura 2a), dependendo das mudanças de nível de água devido a marés e tempestades. Geralmente, os groynes são desenhados para se destacarem cerca de hs=0,5-1,0 m acima do nível médio do mar (LMS). Os groynes que são demasiado altos provocam a reflexão das ondas, resultando em esfregões locais. Considerando a forma em planta, os groynes podem ser retos, dobrados ou curvos, assim como em forma de L, T ou Y. As formas e tipos de groynes mais populares são esquematizados na Figura 2.

Tipos de groynes

Em termos estruturais, pode-se distinguir entre groynes de madeira, groynes de chapa, groynes de betão, groynes de escombros feitos de blocos de betão ou pedras e groynes construídos de geobags cheios de areia.

Snelins de madeira

Figure 3. Exemplo de groyne de duas filas na Península Hel (Mar Báltico)

Wooden groynes são mais frequentemente estruturas de paliçadas de uma ou duas filas. A influência do groyne de madeira em forma de T na costa (erosão local no lado do sotavento e acreção no lado da corrente de ar) é ilustrada na Figura 3. Os sulcos de uma linha de madeira são, em geral, estruturas parcialmente permeáveis; a permeabilidade reduz a erosão do lado de sotavento e previne a indesejável circulação de água perto da costa. Os groynes de paliçada de madeira são baratos mas a sua vida útil é bastante curta.

Steel groynes

Steel groynes consistem na maioria das vezes em estacas verticais de chapa, simples ou duplas, com vários perfis, localizadas perpendicularmente à linha de costa. São estruturas impermeáveis. Experiências demonstraram que os groynes feitos de paredes de estacas de chapa simples não são duráveis, devido à corrosão do material e à abrasão pelo movimento da areia. Além disso, a carga de gelo é muito prejudicial, causando instabilidade e falha das estacas de chapa de aço. As estruturas maciças mistas, constituídas por aço e betão, são muito mais estáveis e duráveis.

Groynes of concrete elements

Figure 4 Concrete groyne, Ukraine (the Black Sea)

Groynes built of reinforced concrete blocks belong to the most stable and long-lasting coastal structures. Devido ao seu peso considerável, os elementos que compõem este tipo de grumo exigem a existência de condições de solo adequadas e fundações adequadas. Um exemplo de um groyne constituído por elementos de betão armado é mostrado na Figura 4.

Groyne de montes de bolha e groynes construídos com geobags cheios de areia

Groyne de montes de bolha são estruturas de protecção costeira amplamente aplicadas. Eles são construídos como montes de pedras soltas ou como montes de várias unidades de blindagem, por exemplo, tetrápodes. Estes groynes são frequentemente estruturas mistas, reforçadas no interior por uma estaca de chapa. Eles são maciços, duráveis e impermeáveis. Os groynes de escombros são vantajosos em comparação com os groynes de aço, betão e madeira, pois dissipam melhor a energia das ondas e correntes.

Groynes construídos de sacos empilhados de areia ou cheios de terra devem ser considerados como uma medida de protecção a curto prazo. Algumas medidas de protecção adicionais são necessárias, especialmente na cabeça do groyne. Um pano de filtro especial deve ser usado debaixo dos sacos para reduzir o assentamento em fundos macios. Este tipo de groynes requer sacos grandes (mais pesados que 50 kg), mesmo que os sacos grandes sejam mais difíceis de manusear e exijam enchimento no local.

Exemplos de secções transversais dos groynes dos sacos cheios de escombros e areia são mostrados na Figura 2.

• Groynes as shore protection
• Deteriorated groynes
• Hard coastal protection structures
• Human causes of coastal erosion
• Natural causes of coastal erosion
• Dealing with erosão costeira
• Acesso e erosão para diferentes tipos de costa
• Quebra-mares e erosão costeira
• Gestão da linha de coral
• Estabilidade dos quebra-mares dos montes de entulho e revestimentos de costa
• Sand-geossistemas preenchidos em engenharia costeira

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