ASPECTOS DA HIDROLOGIA CONTINENTAL Quinta 8 às 12h Museu Turma: 2016/01 Profª. Larissa Bertoldi larabertoldi@gmail.com
AULA DE HOJE.. Trabalho dos rios
RIOS Cursos naturais de água doce, com canais definidos e fluxo permanente ou sazonal para um oceano, lago ou outro rio. Importante agente modelador do relevo em função dos processos de erosão, transporte e deposição. Presença em todos os ambientes exceção da Antártica. Importante para a atividade humana: via de transporte fonte de água potável fonte de energia hidrelétrica irrigação e pesca, etc..
CONCEITOS FUNDAMENTAIS Vale Porção do terreno onde a drenagem se estabeleceu. A forma do vale reflete a interação dos processo fluviais, geológicos e climatológicos. Interflúvio Porção mais alta do terreno que separa os vales. Também denominado de divisor de águas ou divisor de drenagem. Bacia de drenagem É uma área da superfície terrestre que drena água, sedimentos e materiais dissolvidos para uma saída comum exutório.
Uma bacia de drenagem com seus canais, vales e interflúvios.
Grand Canyon Estados Unidos
CLASSIFICAÇÃO DOS RIOS (REVISÃO) QUANTO À CONSTÂNCIA DO ESCOAMENTO Perene contém água durante o tempo todo, o lençol freático promove uma alimentação contínua e não desce nunca abaixo do leito do curso d`água. Intermitente cursos que escoam durante as estações das chuvas e secam nas estiagens. Nas estações chuvosas o lençol freático conserva-se acima do leito fluvial, alimentando o rio. Efêmero rios que existem apenas durante ou imediatamente após uma precipitação. O lençol freático está sempre abaixo do leito fluvial. Fatores que atuam para a constância do escoamento: Distribuição da precipitação (regime de chuvas) Permeabilidade do solo Cobertura vegetal Presença de aquíferos, etc..
CLASSIFICAÇÃO DOS RIOS QUANTO AO DESENVOLVIMENTO GEOMORFOLÓGICO O escoamento fluvial altera a morfologia num processo interativo, uma vez que a morfologia também altera o escoamento fluvial. Jovem com velocidades elevadas, apresentam acentuado potencial erosivo no fundo do canal erosão vertical, presença de cachoeira; Maduro Regiões de menor gradiente, início da erosão lateral no canal principal, diminuição da erosão vertical; Velho ou Senil correm em regiões bem planas com velocidades baixas, a erosão vertical cessa e a erosão lateral atinge os canais secundários, apresentando constante modificação de curso provocadas pela deposição de sedimentos (meandros).
CICLO GEOMORFOLÓGICO DE DAVIS Fases: juventude, maturidade e senilidade McKnight (1999)
OS RIOS E O CICLO HIDROLÓGICO Rio: escoamento canalizado ou confinado O escoamento fluvial reflete a quantidade de água que alcança o canal, sendo alimentado pelas águas superficiais, sub-superficiais e subterrâneas. Como parte integrante do ciclo hidrológico, o escoamento fluvial recebe águas diretamente da chuva, mais a água dos escoamentos superficial, sub-superficial e subterrâneo. A relação entre as fontes é função do clima, solo, rocha, declividade e cobertura vegetal. Do total precipitado, apenas as quantidades eliminadas por evapotranspiração, evaporação e interceptação estão isentas da participação no escoamento.
COMPORTAMENTO DO FLUXO Fluxo Laminar Linha reta Paralelo ao canal Possivelmente com baixa velocidade e com pequeno poder erosivo
COMPORTAMENTO DO FLUXO Fluxo Turbulento Movimento errático Alta velocidade Grande poder erosivo McKnight (1999)
TRANSIÇÃO LAMINAR PARA TURBULENTO Fluxo Laminar Fluxo Turbulento
FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DO FLUXO Inclinação do terreno (relevo) + inclinado + energia + velocidade Forma do canal Vales em V são mais erosivos do que vales em U ; Canais estreitos concentram a energia e aumentam a erosão. Descarga Volume de água que passa por um ponto em um determinado tempo.
TRANSPORTE DE SEDIMENTO Material Dissolvido Carga em Suspensão Carga de fundo (rolamento e saltação) Garnero (2005)
GRANULOMETRIA E VELOCIDADE DO FLUXO
GEOMETRIA HIDRÁULICA O fluxo fluvial é constituído pela descarga líquida, sólida e dissolvida. Descarga Líquida Vazão Q = Largura x Profundidade x Velocidade define a competência e a capacidade do rio. Descarga Sólida É reflexo direto da participação da chuva (intensidade e frequência), da cobertura vegetal e do tipo de solo. A descarga sólida corresponde a carga de fundo e em suspensão.
RIOS Competência Exprime o tamanho da partícula que um rio é capaz de transportar proporcional à velocidade do fluxo. Capacidade Carga sedimentar máxima que um rio pode transportar proporcional a vazão e velocidade do fluxo.
NÍVEL DE BASE Linha imaginária onde cessa o trabalho erosivo; Nível de base global ou geral: nível do mar.
VALES FLUVIAIS Feição morfológica mais comum da superfície da Terra 2 tipos: Vales em V Acima do nível de base, erosivos, associados a cachoeiras. Vales em U Atingiu o nível de base, a energia é direcionada para as laterais, marcados pelos meandros. Garnero (2005)
RIOS PERFIL LONGITUDINAL
RIOS PERFIL LONGITUDINAL A B C Garnero (2005)
RIOS PERFIL LONGITUDINAL Curso superior relevo elevado, alta declividade das vertentes, alta velocidade da água, com corredeiras, predomina a erosão vertical, leito com cascalho e areia grossa. Curso médio relevo ondulado, diminui a declividade e a velocidade da água, erosão vertical e lateral e pouca deposição; sedimentos arenosos e pouco cascalho no canal. Pequenas planícies de inundação - transporte de sedimentos finos (argila e silte). Curso inferior relevo suave a plano, declividade muito baixa, velocidade baixa da água, erosão lateral, grandes planícies de inundação, predomina a deposição.
TIPOS DE CANAIS FLUVIAIS A geometria do sistema fluvial resulta do ajuste do canal à sua seção transversal e reflete o interrelacionamento entre fatores Autocíclicos e Alocíclicos. Fatores Autocíclicos: Descarga (tipo e quantidade) Carga de sedimentos transportada Largura e profundidade do canal Velocidade do fluxo Declividade Rugosidade do leito Cobertura vegetal nas margens e ilhas Fatores Alocíclicos: Variáveis climáticas (pluviosidade e temperatura) Variáveis geológicas (litologia, falhamentos)
TIPOS DE CANAIS FLUVIAIS Retilíneo Anastomosado Meandrante Entrelaçado
RIO RETILÍNEO Pouco frequentes, geralmente representam trechos ou segmentos curtos. Canais controlados por linhas tectônicas (falhamentos, fraturas). Canais limitados por cordões arenosos em planícies deltaicas. Geralmente associados a um leito rochoso homogêneo que oferece igualdade de resistência à erosão fluvial.
RIO RETILÍNEO
RIO RETILÍNEO Delta do rio Mississippi- EUA
RIO ANASTOMOSADO Apresenta múltiplos canais separados por ilhas fluviais (barras extensas) e pequena migração lateral. Ocorrem em áreas de baixo gradiente e estão geralmente presentes em regiões mais úmidas.
RIO ANASTOMOSADO Rio Congo - África
RIO ENTRELAÇADO Grande volume de carga de fundo. A variação temporal da descarga sedimentar provoca a formação de ramificações ou múltiplos canais separados por barras arenosas. O perfil transversal do canal é largo e raso, com uma tendência a ser simétrico. Apresenta ainda pontos elevados (barras ou ilhas) e depressões. Associados a elevados gradientes com contraste topográfico acentuado e regiões áridas e periglaciais.
RIO ENTRELAÇADO O estabelecimento do padrão entrelaçado está diretamente associado as condições locais de clima, tipo de substrato, cobertura vegetal e gradiente. Natureza impermeável do substrato + ausência da cobertura vegetal aumento da erosão do solo, o que leva a um aumento na produção de material detrítico que chega ao canal fluvial. Precipitações concentradas e longos períodos de estiagem (clima árido e semi-árido) e rápido degelo (clima frio) oferecem as melhores condições para o estabelecimento do padrão entrelaçado.
RIO ENTRELAÇADO Rio Entrelaçado - Norte EUA
RIO ENTRELAÇADO Rio Entrelaçado - Norte EUA
RIO MEANDRANTE Descreve curvas sinuosas e muitas vezes semelhantes. Ocorrem geralmente em áreas de baixo gradientes com fluxos contínuos e regulares, com abundante carga sedimentar em suspensão. Típicos de áreas úmidas cobertas por vegetação ciliar. Os meandros representam um estado de estabilidade do canal, ou seja, há um ajuste entre as variáveis hidrológicas: declividade, largura e profundidade, velocidade do fluxo, rugosidade do leito, carga sólida e vazão. O padrão meandrante reflete a forma pela qual o rio diminui a resistência para fluir e dissipa energia quase uniformemente ao longo do seu curso.
RIO MEANDRANTE
RIO MEANDRANTE Rio Madre de Dias Bolívia Rio Mississippi EUA
RIOS - TRANSIÇÃO Anastomosado Rio Japurá Bacia do Amazonas Meandrante Entrelaçado Rio Mississippi EUA Meandrante
RIO MEANDRANTE Evolução dos Meandros Os meandros possuem um caráter dinâmico, ou seja, estão continuamente mudando de posição. Este aspecto dinâmico ocorre devido à erosão das margens externas do meandros, seguido da deposição na margem interna da curvatura (formação das barras de pontal).
Barra de Pontal RIO MEANDRANTE
RIO MEANDRANTE EVOLUÇÃO DO MEANDRO
RIO MEANDRANTE EVOLUÇÃO DO MEANDRO
RIO MEANDRANTE Meandro Abandonado Meandros abandonados: não possuem mais ligação com o fluxo principal do rio. Resultam da evolução dos meandros devido a intensa erosão das margens externas. McKnight (1999)
PLANÍCIE DE INUNDAÇÃO Área relativamente plana adjacente a um rio, coberta por água nas épocas de enchente.
PLANÍCIE DE INUNDAÇÃO Planície de Inundação
PLANÍCIE DE INUNDAÇÃO Planície aluvial do rio Araguaia A área escura compreende a planície de inundação em um período de cheia do rio Araguaia. O Rio Araguaia alaga uma extensa faixa com até 120 km de largura.
PLANÍCIE DE INUNDAÇÃO Imagem de satélite mostrando a planície aluvial dos rios Mississippi e Missouri (EUA) Garnero (2005)
DIQUES MARGINAIS Depósitos elevados, alongados em faixas sinuosas junto as bordas do canal.
PADRÃO DE DRENAGEM Baseia-se na geometria dos canais. Os padrões estão diretamente relacionados ao ambiente geológico/geomorfológico. Pelo padrão de drenagem pode-se interpretar: Natureza do substrato Disposição das camadas Linhas de fratura/falhamento Processos fluviais
PADRÃO DE DRENAGEM Dendrítico Irregularmente ramificado em muitas direções. Sem controle estrutural. Padrão comum em estratos rochosos e homogêneos. Nestas situações, as diferenças na resistência são tão pequenas que dificilmente controlam a direção na qual os vales se desenvolvem. Easterbrook, 1999
PADRÃO DE DRENAGEM Paralelo Formados em superfícies com declive em regiões de rochas homogêneas. Canais paralelos, gargantas ou canais são frequentemente observados em regiões expostas ou escavadas tendo declividades mínimas. Não são muito comuns.
PADRÃO DE DRENAGEM Radial Semelhante aos aros de um pneu de bicicleta, os canais se irradiam de uma área topograficamente mais elevada, como um domo ou um cone vulcânico. Easterbrook, 1999
PADRÃO DE DRENAGEM Treliçado Arranjo retangular dos canais no qual os canais principais são paralelos e muito longos. Este padrão é comum em áreas onde rochas sedimentares expostas formam linhas longas e quase paralelas. Easterbrook, 1999
DELTAS E ESTUÁRIOS
DELTAS Deltas podem se desenvolver em qualquer corpo d água onde o sedimento se acumula mais rápido do que se dispersa. Deltas formados por acumulação de sedimento terrígeno transportados pelo rio e depositados na região de encontro o mar. Quando o fluxo de sedimento transportado pelo rio é suficientemente grande para preencher um estuário e a ação das ondas e correntes é incapaz de dispersar todo o aporte sedimentar que chega à desembocadura do rio, o sedimento é depositado na forma de delta. O resultado desta acumulação é a progradação da linha de costa.
DELTAS DOMINADOS POR RIOS São caracterizados por extensas bacias de drenagem, geralmente desaguam em regiões costeiras mais protegidas e onde a amplitude de maré é menor que a descarga fluvial. Morfologicamente descritos como tipo pé de pássaro. Ex: Mississippi, Danúbio, Pó, Amazonas.
DELTAS DOMINADOS POR ONDAS Se desenvolvem em costas com mar aberto e grande exposição à ação de ondas. Morfologicamente caracterizados por barras de espraiamento e cristas de praia. Ex: São Francisco, Reno, Nilo, Ebro, Paraíba do Sul, Doce.
DELTAS DOMINADOS POR MARÉ Se desenvolvem em costas onde o prisma de maré é maior que a descarga fluvial Morfologicamente caracterizados por barras lineares perpendiculares à desembocadura. Ex: Ganges.
ESTUÁRIOS Corpo de água semi-confinado na costa com uma ligação livre com o mar e dentro do qual ocorre uma diluição mensurável de água do mar com água doce proveniente da drenagem continental (Pritchard, 1967). A tendência de todo estuário é ser preenchido por sedimento, levando ao desenvolvimento de uma planície deltaica. O padrão de preenchimento de um estuário depende do principal condicionador hidrodinâmico: maré ou ondas. O indicador da mudança de estuário para delta, seria o desenvolvimento de um canal de maré na zona central, sem meandros. Isto indicaria que o transporte sedimentar resultante é em direção ao oceano. Retrogradação da linha de costa.
ESTUÁRIOS DOMINADOS POR MARÉ O padrão de sedimentação nestes estuários é dominado por barras arenosas alongadas na direção da corrente, com sandwaves associadas. Estas sandwaves comumente apresentam reversão de sua assimetria. Ex: Severn (Gales), Gironde (França), Baia Blanca (Argentina), Humber (UK) sandwaves
ESTUÁRIOS DOMINADOS POR ONDAS O padrão de sedimentação nestes estuários é dominado por um canal de maré, onde se formam deltas de enchente e vazante. O interior do estuário é dominado por sedimentação fina. Muitos são caracterizados por lagunas. Ex: costa leste americana.
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