Caracterização hidrodinâmica na formação de lobos turbidíticos

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Guimarães, Tulio Machado Humberto
• Orientador(a): Manica, Rafael
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Hidrodinâmica; Modelagem física; Correntes de densidade; Sedimentos
• Palavras-chave em Inglês: Density currents; Turbidity currents; Gravitational flows; Turbidite lobes; Physical modeling
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/271926

Um dos tipos de depósitos formados pelas correntes de densidade são os lobos turbidíticos, os quais podem abrigar reservas de hidrocarbonetos na natureza. Através da modelagem física, parâmetros responsáveis pela caracterização das correntes e dos depósitos podem ser reproduzidos em escala reduzida, sob condições controladas. Neste cenário, esse trabalho avaliou, através da simulação física, a caracterização hidrodinâmica na formação dos lobos turbidíticos por meio da variação dos parâmetros concentração, declividade do fundo e vazão. Para atingir tal objetivo, foram realizados 19 ensaios distribuídos em cinco etapas: sete ensaios para ajustes e testes, três com variação de vazão sem quebra de declividade, três com variação de vazão com quebra de declividade, três com variação de concentração e, três com variação de declividade do canal confinado com quebra de declividade. Os ensaios foram realizados em um tanque de geometria simplificada tridimensional, que conta com duas partes, uma confinada e outra desconfinada, de modo a representar uma configuração natural de um rio desembocando em um delta e atingindo a plataforma continental. Com a realização dos experimentos, classificou-se os ensaios realizados em oito modelos fluxo-depósito, com diferentes características morfológicas e hidrodinâmicas. Dois modelos foram oriundos de ensaios sem quebra de declividade, se destacaram principalmente pelo aumento da velocidade nas extremidades laterais à medida que a corrente de turbidez avançou para a jusante. Os demais modelos se diferenciaram sobretudo pela variação do alcance das partículas conforme houve variação de características da mistura injetada e, pela relevância da velocidade de expansão, frente a velocidade de avanço. Além disso, propõe-se uma adaptação da equação de Ganti, Lamb e McElroy (2014) para estimar do alcance longitudinal e transversal de diferentes frações granulométricas (areia grossa, areia média, areia fina, areia muito fina, silte grosso e silte médio) e, um diagrama que relaciona as características do fluxo (vazão, velocidade de cisalhamento e diâmetro médio do grão) para determinação do Fator de Forma do Depósito. Estas duas formas de estimar o alcance de diferentes frações granulométricas apresentaram precisão média superior a 75%. Com estes resultados foi aprimorada a caracterização hidrodinâmica da formação dos lobos turbidíticos, podendo ser extrapoladas as observações para ambientes naturais, quando associadas com dados sísmicos e de sondagem.