sexta-feira, 16 de dezembro de 2011

Altura de água debaixo da quilha

(As citações neste artigo são copiadas do sitio de Internet do Instituto Hidrográfico (IH) - http://www.hidrografico.pt, exceto se for referido explicitamente outra fonte)

Um dos exercícios no exame para patrão local é calcular a profundidade abaixo da quilha, ou dito de outra forma a altura de água abaixo da quilha, ou melhor ainda quanto falta para encalharmos.

Este exercício até não conta muito e eu considero-o muito importante. Na prática, teremos que o fazer sempre que precisamos de saber se conseguimos passar ou não num determinado canal, por exemplo.

O conceito mais importante a compreender é o de "Zero Hidrográfico", doravante referido simplesmente pela sigla ZH.

Eu sugiro, a quem tem dificuldade em fazer este tipo de exercícios, que perca uns bons minutos a compreender o que raio é o ZH. Para tal tento explicar aqui a necessidade de um plano de referência, como se calculou para Portugal e como usar.

Plano/Nível de referência

Todos nós sabemos que o mar tem marés, e tem mais marés que marinheiros :) Perguntem-se a vocês mesmo, como conseguiríamos colocar na carta náutica a altura de água ou profundidade de determinado ponto se o raio do mar não pára quieto e está sempre a encher e a vazar! Pior ainda, em certas alturas varia com determinada amplitude outras varia com outra amplitude.

Por isso, é necessário ter uma "maré fixa" ou dito de forma mais correta, um plano de superfície do mar de referência! Depois será reportar as profundidades em relação a esse plano independentemente das marés, pois é um plano fixo. Essas profundidades reportadas na carta são denominadas de "Sondas reduzidas".

Aliás, não só reportamos a profundidade nas cartas náuticas em relação a esse plano, como as próprias marés passam a ser reportadas também em relação a esse plano de referência! Quando se diz que é uma baixa-mar de 1,2 metros, quer dizer que o plano de água nessa baixa bar está 1,2 metros acima do plano de referência.

Desta forma, podemos separar os dois problemas: temos os "homenzinhos" que andam a medir profundidades para colocar na carta sem se preocuparem com marés; e temos os "homenzinhos" que andam a simular e prever as marés sem se preocuparem com as profundidades de cada ponto! Seria bonito termos que descarregar tabelas de marés para cada ponto da carta náutica!!! :D

Portanto, a definição final de ZH "é o plano de referência em relação ao qual são referidas as sondas e as linhas isobatimétricas nas cartas náuticas, e as previsões de altura de maré que figuram nas Tabelas de Marés do Instituto Hidrográfico."

Determinação do ZH

O plano de referência tem que ser algo muito bem definido. Poderíamos escolher a média das marés de um determinado ano como plano de referência (teríamos baixas-mar negativas e preias-mar positivas).

Mas não se escolheu a média de marés. Escolheu-se um plano abaixo da mais baixa baixa-mar em Portugal. Eu deduzo que a razão desta escolha foi para ter profundidades nas cartas náuticas que "quase" nunca serão atingidas. Desta forma, quando vemos que determinado local tem profundidade de 2 metros marcados na carta, sabemos que terá sempre mais de 2 metros de água.

Isto só não será verdade quando tivermos uma baixa-mar negativa, que, em principio, será um fenómeno excecional e que poderia por si só obrigar a reformular o ZH!

No caso de Portugal, nas cartas portuguesas, o ZH fica "situado abaixo do nível da maré astronómica mais baixa, pelo que as previsões de altura de maré são sempre positivas."

Ao descarregarem  uma tabela de marés do sitio do IH, por exemplo para Viana do Castelo, ele vem com as seguintes notas que transcrevo de seguida:

«4. ZERO HIDROGRÁFICO:
  • 2,00 m abaixo do nível médio adoptado (Cascais, 1938).
  • 5,076 m abaixo da marca de contacto (MC).
  • 6,833 m abaixo da marca de nivelamento A251 (DGP), existente no molhe central (junto a um cabeço).
  • 17,822 m abaixo da marca de nivelamento principal NP27 (IGP) existente no lado esquerdo da porta principal da estação de caminhos de ferro de Viana do Castelo
»

Portanto, parece que para Portugal o ZH foi determinado retirando 2 metros ao nível médio do mar em Cascais na ano de 1938.

Calcular altura de água

Ora agora que sabemos que:
  • Profundidades apresentadas na carta são relativas ao ZH
  • Tabelas de marés são relativas ao ZH

Podemos então daterminar a altura de água em determinado ponto.

Exemplo:
Digamos que a entrada de um porto tem na carta uma profundidade de 2 metros. Digamos também que prevemos chegar ao porto na altura de baixa-mar que, pela tabela de marés será de 0,6 metros.

Portanto, pela carta náutica sabemos que o ZH à entrada do porto está 2 metros acima do fundo de mar; i.e. a "sonda reduzida" são 2m. Ainda acima disso, na altura da baixa-mar, vamos ter mais 0,6 metros de água. Portanto quer dizer que vamos ter um total de 2,6 metros de altura de água.

Agora que sabemos a altura total da água sobre o fundo do mar à entrada do porto na altura prevista da nossa chegada, podemos também calcular a altura de água que teremos debaixo da quilha, ou dito de outra forma, a que altura do fundo estará a parte mais baixa do nosso barco. Claro que para isso necessitamos saber o calado da nossa embarcação.

Se, por exemplo, o calado da nossa embarcação for 1,2 metros, então teremos 2,6 metros de altura de água menos 1,2 metros do nosso calado, que significa que temos ainda 1,4 metros de água debaixo da nossa quilha.


Medidas usadas para calcular altura de água debaixo da quilha



Boas Aprendizagens, Pedro Braga