Prever a hidrodinâmica das águas e a dispersão de contaminantes nos corpos dágua, principalmente em regiões costeiras, tem sido um problema a ser enfrentado por engenheiros, devido ao aumento dos impactos ambientais que envolvem as obras e a gestão da engenharia costeira. O uso de modelagem matemática como ferramenta de avaliação tornou-se imperativo para tais estudos. O principal objetivo desta Tese é fazer uma análise crítica da utilização da ferramenta de modelagem matemática na avaliação da dispersão de efluentes leves. A área de estudo engloba a RMBS, com ênfase no Sistema Estuarino de Santos / São Vicente. Para a efetivação desta análise são utilizados três modelos hidrodinâmicos - MIKE 21, POM e Delft3D. Esta abordagem apresentou significativa contribuição para as principais conclusões desta Tese e demonstrou, na prática, as diferenças na utilização dos modelos numéricos hidrodinâmicos. Os resultados dos três modelos utilizados apresentaram-se satisfatórios, sendo que os coeficientes de correlação encontrados, entre os resultados das simulações e dados de medição de campo, para o período de Verão de 2002 foram para o MIKE 21 de 0,63 (considerado 20 dias de processamento); o Delft3D de 0,80 (20 dias) e o POM de 0,70 (30 dias), para a Componente x (Componente E-W do vetor velocidade). Os resultados da modelagem com o POM e o Delft3D, comparados com os dados de medição de campo, imprimiram confiabilidade aos dados de correntes extraídos para o Ponto de Lançamento do Emissário de Santos/São Vicente. Neste ponto a máxima velocidade encontrada, na média da profundidade, foi de 0,27 m/s e, somente na superfície esta velocidade pode chegar a 0,35 m/s. Para a avaliação da dispersão da pluma deste emissário, foi utilizado o sistema especialista CORMIX e seus resultados mostraram que para velocidades de 0,27 e 0,18 m/s as diluições iniciais são superiores a 100 e que nas velocidades 0,08 e 0,12 m/s a diluição inicial é menor que 100. Julga-se que este trabalho contribuiu para a obtenção de um grau maior de conhecimento sobre as questões práticas da modelagem hidrodinâmica. Ou seja, esta contribuição é um passo fundamental para que o assunto seja visto de uma forma mais realista, mostrando e discutindo as características e limitações teóricas e práticas existentes em cada modelo utilizado, sob a ótica da engenharia. / The prediction of the hydrodynamic water circulation and pollutants dispersion, mainly in coastal areas, has been a problem that engineers have been facing. This is due to the increase environmental impacts that involve coastal engineering work and management. The usage of mathematic modeling as assessment tool is necessary for these studies. The main purpose of this Thesis consists in using hydrodynamics models in order to evaluate the hydrodynamical behavior in the region, and to study the effluents dispersion by approaching the marines pollution issue mainly concerning domestic wastewater, and petroleum byproducts leakage. The study area is located in the Central Coast of São Paulo State, named Baixada Santista. The highlighted area analyzed is Santos / São Vicente Estuarine System. Three hydrodynamics models were used - MIKE 21, POM and Delft3D. This approach presented a significant contribution for the main conclusions of this Thesis, and it shows the differences among the hydrodynamics mathematical models. The three models presented good results, the correlation coefficients that were found for the Summer of 2002 were 0.63 for MIKE 21 (considering 20 days of processing); 0.80 for Delft3D (20 days); and 0.70 for POM (30 days), for Component x (Component E-W of velocity vector). In the Point of Santos / São Vicente Outfall Discharge, the maximum depth average velocity reaches 0.27 m/s, and in first layer (surface) the velocity can reach 0.35 m/s. In the assessment of plume dispersion for this outfall, was used the software CORMIX and the results has shown initial dilution higher than 100 for the velocities of 0.27 and 0.18 m/s; and initial dilution lower than 100 for the velocities of 0.08 and 0.12 m/s. This Thesis contributed to obtain a better knowledge about hydrodynamic mathematic modeling. The research reveals a realistic point of view of the characteristics and limitations, in theoretical and practical terms, existing in each model used, from engineering perspective.

A Área Portuária do Maranhão constitui-se no segundo maior complexo portuário da América Latina e um dos maiores do mundo em termos de movimentação de carga, com mais de 85 milhões de toneladas movimentadas em 2006, isto é mais de 15% da movimentação portuária anual do país. Tendo em vista a grande quantidade de informações disponíveis da região de estudo, o principal objetivo deste trabalho é caracterizar amplamente a circulação de correntes de maré e o transporte de sedimentos associado na área portuária do Maranhão através de modelação numérica com utilização do software MIKE 21 - módulos HD e ST. Os resultados obtidos no modelo hidrodinâmico permitiram verificar a eficiência do modelo em representar as características recirculatórias na área do PDM. De forma similar, o modelo de transporte de areia representou com fidelidade a evolução dos fundos e as taxas de sedimentação da área de estudo. Por fim, ressalta-se a importância de um trabalho como este em âmbito nacional, posto que é singular o acompanhamento detalhado da implantação de um grande complexo portuário, contribuindo para a redução do empirismo adotado nos projetos e operações portuárias. / Maranhão Harbour Area is the second biggest port complex in cargo handling of Latin America and one of the greatest of the world, with more than 85 million tons loading rate in 2006, which is more than 15% of the annual cargo handling of the country. Considering the great amount of available information of the study region, the main purpose of this work is to describe the tidal currents circulation and corresponding sediment transport in the Maranhão Harbour Area through numerical model applying the software MIKE 21 - HD and ST. The hydrodynamic model results permitted to check the accuracy of the model in reproducing the currents recirculation patterns in the area of PDM. The model of the sand transport reproduced with accuracy the bottom evolution and sedimentation rates. At last, it is important to emphasize this research in the national context, because is unique such continuous detailed Harbour Complex project improvement, contributing to reduce the simple empirical project and operation procedure.

A Área Portuária do Maranhão constitui-se no segundo maior complexo portuário da América Latina e um dos maiores do mundo em termos de movimentação de carga, com mais de 85 milhões de toneladas movimentadas em 2006, isto é mais de 15% da movimentação portuária anual do país. Tendo em vista a grande quantidade de informações disponíveis da região de estudo, o principal objetivo deste trabalho é caracterizar amplamente a circulação de correntes de maré e o transporte de sedimentos associado na área portuária do Maranhão através de modelação numérica com utilização do software MIKE 21 - módulos HD e ST. Os resultados obtidos no modelo hidrodinâmico permitiram verificar a eficiência do modelo em representar as características recirculatórias na área do PDM. De forma similar, o modelo de transporte de areia representou com fidelidade a evolução dos fundos e as taxas de sedimentação da área de estudo. Por fim, ressalta-se a importância de um trabalho como este em âmbito nacional, posto que é singular o acompanhamento detalhado da implantação de um grande complexo portuário, contribuindo para a redução do empirismo adotado nos projetos e operações portuárias. / Maranhão Harbour Area is the second biggest port complex in cargo handling of Latin America and one of the greatest of the world, with more than 85 million tons loading rate in 2006, which is more than 15% of the annual cargo handling of the country. Considering the great amount of available information of the study region, the main purpose of this work is to describe the tidal currents circulation and corresponding sediment transport in the Maranhão Harbour Area through numerical model applying the software MIKE 21 - HD and ST. The hydrodynamic model results permitted to check the accuracy of the model in reproducing the currents recirculation patterns in the area of PDM. The model of the sand transport reproduced with accuracy the bottom evolution and sedimentation rates. At last, it is important to emphasize this research in the national context, because is unique such continuous detailed Harbour Complex project improvement, contributing to reduce the simple empirical project and operation procedure.

Prever a hidrodinâmica das águas e a dispersão de contaminantes nos corpos dágua, principalmente em regiões costeiras, tem sido um problema a ser enfrentado por engenheiros, devido ao aumento dos impactos ambientais que envolvem as obras e a gestão da engenharia costeira. O uso de modelagem matemática como ferramenta de avaliação tornou-se imperativo para tais estudos. O principal objetivo desta Tese é fazer uma análise crítica da utilização da ferramenta de modelagem matemática na avaliação da dispersão de efluentes leves. A área de estudo engloba a RMBS, com ênfase no Sistema Estuarino de Santos / São Vicente. Para a efetivação desta análise são utilizados três modelos hidrodinâmicos - MIKE 21, POM e Delft3D. Esta abordagem apresentou significativa contribuição para as principais conclusões desta Tese e demonstrou, na prática, as diferenças na utilização dos modelos numéricos hidrodinâmicos. Os resultados dos três modelos utilizados apresentaram-se satisfatórios, sendo que os coeficientes de correlação encontrados, entre os resultados das simulações e dados de medição de campo, para o período de Verão de 2002 foram para o MIKE 21 de 0,63 (considerado 20 dias de processamento); o Delft3D de 0,80 (20 dias) e o POM de 0,70 (30 dias), para a Componente x (Componente E-W do vetor velocidade). Os resultados da modelagem com o POM e o Delft3D, comparados com os dados de medição de campo, imprimiram confiabilidade aos dados de correntes extraídos para o Ponto de Lançamento do Emissário de Santos/São Vicente. Neste ponto a máxima velocidade encontrada, na média da profundidade, foi de 0,27 m/s e, somente na superfície esta velocidade pode chegar a 0,35 m/s. Para a avaliação da dispersão da pluma deste emissário, foi utilizado o sistema especialista CORMIX e seus resultados mostraram que para velocidades de 0,27 e 0,18 m/s as diluições iniciais são superiores a 100 e que nas velocidades 0,08 e 0,12 m/s a diluição inicial é menor que 100. Julga-se que este trabalho contribuiu para a obtenção de um grau maior de conhecimento sobre as questões práticas da modelagem hidrodinâmica. Ou seja, esta contribuição é um passo fundamental para que o assunto seja visto de uma forma mais realista, mostrando e discutindo as características e limitações teóricas e práticas existentes em cada modelo utilizado, sob a ótica da engenharia. / The prediction of the hydrodynamic water circulation and pollutants dispersion, mainly in coastal areas, has been a problem that engineers have been facing. This is due to the increase environmental impacts that involve coastal engineering work and management. The usage of mathematic modeling as assessment tool is necessary for these studies. The main purpose of this Thesis consists in using hydrodynamics models in order to evaluate the hydrodynamical behavior in the region, and to study the effluents dispersion by approaching the marines pollution issue mainly concerning domestic wastewater, and petroleum byproducts leakage. The study area is located in the Central Coast of São Paulo State, named Baixada Santista. The highlighted area analyzed is Santos / São Vicente Estuarine System. Three hydrodynamics models were used - MIKE 21, POM and Delft3D. This approach presented a significant contribution for the main conclusions of this Thesis, and it shows the differences among the hydrodynamics mathematical models. The three models presented good results, the correlation coefficients that were found for the Summer of 2002 were 0.63 for MIKE 21 (considering 20 days of processing); 0.80 for Delft3D (20 days); and 0.70 for POM (30 days), for Component x (Component E-W of velocity vector). In the Point of Santos / São Vicente Outfall Discharge, the maximum depth average velocity reaches 0.27 m/s, and in first layer (surface) the velocity can reach 0.35 m/s. In the assessment of plume dispersion for this outfall, was used the software CORMIX and the results has shown initial dilution higher than 100 for the velocities of 0.27 and 0.18 m/s; and initial dilution lower than 100 for the velocities of 0.08 and 0.12 m/s. This Thesis contributed to obtain a better knowledge about hydrodynamic mathematic modeling. The research reveals a realistic point of view of the characteristics and limitations, in theoretical and practical terms, existing in each model used, from engineering perspective.