1. INTRODUÇÃO Os processos físicos que descrevem qualitativamente o caminho percorrido pela quebra de ondas e suas características para a prática desportiva foi apresentada no início da década de 70 na Universidade do Havaí (Walker et al., 1972; Walker, 1974). Significativos avanços ocorreram na década de 90 com o desenvolvimento do Programa de Recifes Artificiais da Universidade de Waikato na Nova Zelândia (Andrews, 1997; Hutt, 1997; Mead, 2001; Moores, 2001; Sayce, 1997; Scarfe, 2002) e o Projeto de Recife Artificial da Estação do Cabo na Universidade do Oeste da Austrália (Pattiaratchi, 1997, 1999 e 2000; Pattiaratchi et al., 1999; Bancroft, 1999). De acordo com Walker (1974), Hutt et al. (2001) e Dally (2001) para o caminho percorrido pela quebra da onda adota-se o termo Peel. Ao quebrar uma onda é identificada num plano de vetores (Figura 1) formado pela velocidade de quebra da onda (V w ) ortogonal à crista da onda, e a velocidade de Peel (V p ). O somatório destes vetores (V w + V p ) resulta em um vetor que é a velocidade do caminho percorrido pela quebra da onda ou velocidade do surfista (V s ). O ângulo formado entre Vs e Vp (Figura 1) é o chamado Ângulo de Peel () (Dally, 2001). O principal parâmetro de surfablidade que define se uma onda é ou não surfável é o Ângulo de Peel. Este varia entre 0° e 90°. Desta forma, os menores valores dentro daquele intervalo descrevem ondas com o colapso muito rápido (V p > V w ). Já para os valores maiores a característica de quebra da onda é lenta (V p < V w ) (Hutt, et al., 2001). Os métodos apresentados na literatura para medir os parâmetros de surfabilidade, principalmente para identificar o Ângulo de Peel, são através do uso de radar, vídeos de surfe e fotografias aéreas. 2. OBJETIVO O objetivo do presente estudo foi desenvolver uma nova metodologia, relativamente mais barata e eficiente, para obter e caracterizar o Ângulo de Peel, Velocidades e Extensão de quebra da onda. 3. MATERIAIS e MÉTODO O modelo de GPS portátil eTrex Garmin, com o sistema de coordenada projetada (UTM, região 22 S) e datum South América 1969 (SAD69) foi utilizado no presente estudo. Este modelo, dentre outras funções, permite armazenar trajetórias com suas respectivas velocidades e tempos, e marcar pontos com datas e horários locais. Outro equipamento importante deste método foi uma prancha de surf, modelo boardshort 1,8m x 51cm x 5,5cm composta por poliuretano, fibra de vidro e resina. O método consiste no registro de trajetórias criadas pelo percurso que o surfista deve seguir sobre a face da onda acompanhando o caminho natural da quebra, do ponto inicial (zona de arrebentação) até o colapso total da onda (zona de surfe). Os trajetos registrados (V s ), com suas respectivas velocidades, tempos e extensões, representam o caminho percorrido pela quebra da onda (Figura 2) resultante da interação da onda com as isóbatas e componentes de fundo do local. O surfista (in press), desportista e experiente competidor nacional, utilizou a prancha de surfe para percorrer o caminho da quebra da onda portando o GPS. Walker (1974) observou que o caminho percorrido pela quebra da onda será definido pelas características de fundo e o Ângulo de Peel poderá ter variações ao longo desta propagação. Portanto, para presente método, é importante definir que o vetor V s é o primeiro segmento registrado no GPS do caminho percorrido pela quebra da onda de seu ponto inicial até a mudança da orientação deste segmento. Este deve ser utilizado para definir o Ângulo de Peel. O USO DO GPS COMO UMA FERRAMENTA PARA QUALIFICAR A QUEBRA DE ONDAS Nemes, D. D.; Klein, A. H. F. douglasnemes@ufrj.com (Universidade Federal do Rio de Janeiro, RJ) Local Altura de Quebra (m) Período (s) Ângulo de Peel (°) Velocidade GPS (V s m/s) Velocidade Calculada (Vs m/s) Atalaia 0,5 8 62,11 4,06 3,13 Baleia 1,35 8,65 62,18 5,99 5,14 Balneário Grajaú 0,8 7,58 69,12 4,24 3,74 Ferrugem 1,8 11 65 5,5 5,8 Gaurda do Embaú 2 10,5 60,7 5,18 6,35 Gravatá 1,5 8,7 73,5 4,96 5 Ipoã 0,4 8 71,67 4,35 2,61 Itapirubá 1,7 8,2 63,33 5,18 5,71 Laje do Jacques 0,85 8,25 61,88 4,71 4,09 Mariscal 0,5 7,2 65,6 4,23 3,04 Navegantes 0,68 8,56 66,64 4,88 3,53 Praia Brava 0,63 7,13 66,3 4,85 3,4 Praia de Fora 0,7 7,8 78 4,19 3,35 Praia Grande 1 7,2 64,38 3,96 4,34 Prainha 1,7 8,5 83 4,29 5,14 Silveira 1,15 8,85 66,6 5,47 4,57 Médias 1,14 8,42 67,5 4,75 4,31 Desvio Padrão 0,56 1,04 6,23 0,6 1,12 5. BIBLIOGRAFIA Andrews, C. J. 1997. Sandy shoreline response to offshore reefs. Tese de Doutorado. Department of Earth Science, University of Waikato. Hamilton, New Zealand. 134p. Bancroft, S. 1999. Performance monitoring of the Cable Stations artificial surfing reef. Tese de Doutorado. Department of Environmental Engineering. University of Western Australia. 149p. Dally, W.R. 2001. The Maximum Speed of Surfers. Jounal of Coastal Research, SI 29, 33-40. Hutt, J. A.; Black, K. P.; Mead, S. T. 2001. Classification of Surf Breaks in Relation to Surfing Skill. Journal of Coastal Research, SI 29, 66-81. Mead, S.; Black, K. 2001. Field Studies Leading to The Bathymetric Classification of World-Class Surfing Breaks. Journal of coastal research, SI 29, 5-20. Moores, A.E. 2001. Using video images to quantify wave sections and surfer parameters. Tese Mestrado. Department of Earth Science. University of Waikato. 112p. Pattiaratchi, C.; Masselink, G.; Hurst, P. 1999. Surfability of the Perth Metropolitan Coastline: An Assessment. Ned lands. University of Western Australia, 156p. Pattiaratchi, C. 1997. Design studies for an artificial surfing reef at Cable Station, Western Australia. Proceedings for the 1st International Surfing Reef Symposium (Sydney, Australia), University of Sydney, 87-90. Pattiaratchi, C. 1999. Design studies for an artificial surfing reef at Cable Station, Western Australia, Proceedings for Coasts and Ports 99 (Perth, WA, Australia), v.2, 490-495. Pattiaratchi, C. 2000. Design studies and performance monitoring of an artificial surfing reef: Cable Station, Western Australia. Proc. 27th International Conference on Coastal Engineering, Sydney, Australia. ASCE, New York. Sayce, A. 1997. Transformation of surfing waves on steep and complex reefs. Tese de Mestrado. Department of Earth Science, University of Waikato, New Zealand, 155p. Scarfe, B.E. 2002. Categorising surfing manoeuvres using wave and reef characteristics. Tese de Mestrado. Department of Earth Science, University of Waikato, New Zealand, 132p. Walker, J. R.; Palmer, R.Q.; Kukea, J. K. 1972. Recreational surfing on Hawaiian reefs. Proceedings for the 13th Coastal Engineering Conference, 2609-2628. Walker, J. R. 1974. Recreational surfing parameters. LOOK Laboratory TR-30, University of Hawaii, Department of Ocean Engineering, Hawaii, 311p. 4. RESULTADOS e DISCUSSÃO Foram analisadas 1392 ondas em 15 praias intermediárias/dissipativas e um parcel ou lage do sul do Brasil entre os meses de janeiro de 2009 e janeiro de 2012. Na Tabela 1 estão apresentados as médias dos dados obtidos com o uso da metodologia proposta, os valores calculados de Vs e os parâmetros médios visuais observados (Altura de quebra e Período). Os dados obtidos possuem excelentes representações da qualidade de quebra de ondas em diferentes tipos e morfologias de praias. São dados proporcionais aos apresentados na literatura e descrevem fielmente o caminho e velocidade percorrida pela quebra de ondas, independentemente da característica batimétrica de fundo. As praias do Sul do Brasil apresentaram ângulos de Peel com colapso intermediário/lento sendo classificadas, segundo a literatura (Walker et al. 1972; Hutt et al. 2001), como ótimas para a prática do esporte. Além disso, todos os níveis de habilidades, propostos por Walker et al. (1972) e Hutt et al. (2001), podem ser identificados nas praias estudadas, ou seja, o nível mínimo de habilidade que um surfista deve ter iniciante. Na figura 3 está apresentado os caminhos percorridos pela quebra de ondas na Praia de Navegantes-SC, em diferentes direções de incidência de ondas. Figura 1 – Plano de vetores formado pela quebra de ondas. O vetor V p é a velocidade de quebra da onda; o vetor V w é a velocidade de propagação da onda; o vetor V s é o vetor resultante e representa o caminho percorridop pela quebra da onda. Figura 2 – Ilustração do caminho percorrido pela onda registrado pelo surfista portando o GPS (a). Imagem dos materiais (GPS, sacola estanque e prancha de surfe) utilizados por um surfista experiente, segundo classificação proposta por Hutt et al. (2003). 5. CONCLUSÕES A metodologia apresentou alta eficiência, confiabilidade e baixo custo com relação aos trabalhos de Walker (1974) que determinou o ângulo de Peel por fotos aéreas, Dally (2001) que utilizou filmes de surfe para determinar a velocidade do surfista (V s ), Hutt et al. (2001) que utilizaram fotografias aéreas, vídeos e modelos matemáticos, e acima de tudo, as dificuldades e restrições descritas nas metodologias utilizadas pelos autores. Além disso, os parâmetros obtidos pela nova metodologia é uma medida real no ponto de maior dinâmica da zona de surfe na qual é quase impossível o acesso de outra maneira. Para poder comparar com os dados da literatura e ter confiabilidade nos dados obtidos através o presente método é fundamental a experiência do surfista, pois este deve manter-se no caminho percorrido pela quebra da onda com a mesma velocidade e propagação que esta imprime sobre diferentes características de fundo e estágios morfodinâmicos. O primeiro segmento obtido, do início da quebra da onda até a reorientação desta em função das componentes de fundo, deve ser utilizado para determinar o Ângulo de Peel e a velocidade de quebra da onda (V s ). 6. AGRADECIMENTOS O presente autor agradece ao professor Dr. Antonio H. F. Klein pela orientação, suporte e amizade durante o projeto. Tabela 1 – Dados obtidos com o uso da metodologia proposta. Figura 3 – Caminhos percorridos pela quebra de ondas em Navegantes-SC. View publication stats View publication stats