GEOLOGIA GERAL GEOGRAFIA Segunda 18 às 20h Quarta 20 às 22h museu IC II Aula 13 Ambiente Fluvial Turma: 2016/01 Profª. Larissa Bertoldi larabertoldi@gmail.com
Gary D. McMichael/Photo Researecher Trabalho dos Rios
Ambientes de Sedimentação
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 ambientes, à exceção da Antártida; A energia envolvida não é tão grande, mas isso é compensado pela persistência e abrangência dos processos.
RIOS Importância para a atividade humana: Via de transporte Fonte de água potável Fonte de energia hidrelétrica Irrigação e pesca Assimilador de rejeitos
Vale Conceitos Fundamentais 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.
McKnight (1999) Conceitos Fundamentais
Grand Canyon Estados Unidos
Classificação dos Rios 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..
PERENE Classificação dos Rios Quanto à Constância do Escoamento O rio é dito perene quando o nível do lençol freático fica sempre acima do leito do rio, mesmo durante o período de estiagem (2). Exemplos: os grandes rios como Amazonas, Nilo, Danúbio, Reno, Doce, Santa maria, Jucu, etc. P Q s Q ss Lençol 1) chuvoso 2) estiagem
INTERMITENTE Classificação dos Rios Quanto à Constância do Escoamento O rio é intermitente quando ocorre apenas no período chuvoso. Exemplos: os rios do Nordeste brasileiro, em geral região árida ou semi-árida. P Q s Q ss Lençol 1) chuvoso 2) estiagem
EFÊMERO Classificação dos Rios Quanto à Constância do Escoamento O rio é efêmero quando o nível do lençol freático sempre fica abaixo da calha do rio; O escoamento só acontece durante e/ou após a precipitação e só há contribuição do escoamento superficial. Exemplos: os rios de regiões bastante secas, com solo sem capacidade de armazenamento (solos rochosos, leitos impermeáveis, etc.) P Q s Q ss Lençol
Classificação dos Rios Quanto ao Desenvolvimento Geomorfológico McKnight (1999)
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).
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 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 x 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; Canais estreitos concentram a energia e aumentam a erosão. Descarga Volume de água que passa por um ponto em um determinado tempo.
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
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. Relação linear entre a descarga fluvial e o material em suspensão.
Rios Conceitos Fundamentais Permeabilidade x Porosidade Porosidade fração volumétrica do espaço vazio Permeabilidade capacidade do meio de deixar o fluido escoar
Rios Conceitos Fundamentais Permeabilidade x Porosidade
Rios Conceitos Fundamentais 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.
Rios Conceitos Fundamentais Nível de Base Linha imaginária onde cessa o trabalho erosivo; Nível de base global ou geral: nível do mar.
Rios Conceitos Fundamentais Nível de base menor altitude em relação a qual o rio pode erodir e a partir da qual acontece deposição. e erosão
Rios Conceitos Fundamentais Nível de base local lago ou rocha mais resistente, em altitude acima do oceano Nível de base global oceano nível de base global deposição
Rios Conceitos Fundamentais Cachoeira forma-se por diferença de resistência entre rochas ou por falhamento.
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, máximo da 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 início da deposição de sedimentos finos (argila e silte). Curso inferior relevo suave a plano, declividade muito baixa, velocidade baixa da água, máximo da erosão lateral, grandes planícies de inundação, predomina a deposição.
Geomorfologia do Sistema Fluvial
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
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 com vegetação). 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 (topografia acentuada) e regiões áridas e periglaciais.
Rio Entrelaçado O estabelecimento do padrão entrelaçado está diretamente associado às 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 gradiente 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 do canal, 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 Rio Japurá Bacia do Amazonas Anastomosado Meandrante Entrelaçado Meandrante Rio Mississippi EUA
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 do meandramento 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. Essencialmente composta por sedimentos finos depositados durante as enchentes.
Planície de Inundação Planície de Inundação
Planície de Inundação 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 ou de inundação dos rios Mississipi e Missouri (EUA) Garnero (2005)
Diques Marginais Depósitos elevados, alongados em faixas sinuosas junto às bordas do canal fluvial. Formam barrancos abruptos em direção ao canal e são mais suaves em direção às planícies de inundação.
Diques Marginais A deposição no dique ocorre quando o fluxo ultrapassa as margens do canal. A corrente fluvial, quando ultrapassa, é freada e abandona parte de sua carga permitindo a construção do dique marginal. Os sedimentos mais grossos são depositados nas proximidades do canal e os mais finos são carregados para locais mais distantes. Os diques dificultam a drenagem das planícies de inundação, favorecendo o aparecimento de lagoas e pântanos.
Terraços Fluviais
Formação de Terraços Fluviais 1) Mudanças bruscas do nível de base (erosão ou soerguimento) alteram temporariamente os processos erosivos na planície aluvial; 2) Após o restabelecimento do nível de base, a erosão vertical volta a atuar, escavando a planície de inundação até atingir o novo nível de base; 3) Após atingir o novo nível de base a erosão lateral reinicia e ocorre o alargamento da nova planície de inundação; 4) Como consequência tem-se a formação de degraus (patamares) separando duas áreas planas nas margens dos rios; 5) Apenas a planície aluvial recente é periodicamente alagada pelas cheias anuais.
Terraços Fluviais
Bibliografia Decifrando a Terra capítulo 10 Para entender a Terra capítulo 14 Material disponível em: http://bertoldi.weebly.com/geologia-geral-geo.html