ASPECTOS DA HIDROLOGIA

CONTINENTAL

Quinta – 8 às 12h Museu

Turma: 2016/01

Profª. Larissa Bertoldi

larabertoldi@gmail.com

AULA DE HOJE..

Trabalho dos rios

Importante agente modelador do relevo em função dos processos deerosão, 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..

RIOS

Cursos naturais de água doce, com canais definidos e fluxo permanente ou sazonal para um oceano, lago ou outro rio.

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.

CONCEITOS FUNDAMENTAIS

Uma bacia de drenagem com seus canais, vales e interflúvios.

Grand Canyon – Estados Unidos

QUANTO À CONSTÂNCIA DO ESCOAMENTO

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 (REVISÃO)

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.

QUANTO AO DESENVOLVIMENTO GEOMORFOLÓGICO

O escoamento fluvial altera a morfologia num processo interativo, uma

vez que a morfologia também altera o escoamento fluvial.

CLASSIFICAÇÃO DOS RIOS

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).

Maduro Regiões de menor gradiente, início da erosão lateral no canal

principal, diminuição da erosão vertical;

Jovem com velocidades elevadas, apresentam acentuado potencial

erosivo no fundo do canal erosão vertical, presença de cachoeira;

Fases: juventude, maturidade e senilidade

McKnight (1999)

CICLO GEOMORFOLÓGICO DE DAVIS

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.

OS RIOS E O CICLO HIDROLÓGICO

Linha reta

Paralelo ao canal

Possivelmente com baixa velocidade e com pequeno poder

erosivo

COMPORTAMENTO DO FLUXO

Fluxo Laminar

McKnight (1999)

COMPORTAMENTO DO FLUXO

Fluxo Turbulento

Movimento errático

Alta velocidade

Grande poder erosivo

Fluxo Laminar Fluxo Turbulento

TRANSIÇÃO – LAMINAR PARA TURBULENTO

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.

FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DO FLUXO

Material Dissolvido

Carga em Suspensão

Carga de fundo (rolamento e saltação)

Garnero (2005)

TRANSPORTE DE SEDIMENTO

GRANULOMETRIA E VELOCIDADE DO FLUXO

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.

GEOMETRIA HIDRÁULICA

RIOS

Exprime o tamanho da partícula que um rio é capaz de transportar proporcional à velocidade do fluxo.

Competência

Carga sedimentar máxima que um rio pode transportar proporcional a vazão e velocidade do fluxo.

Capacidade

Linha imaginária onde cessa o trabalho erosivo;

Nível de base global ou geral: nível do mar.

NÍVEL DE BASE

Feição morfológica mais comum da superfície da Terra

2 tipos:

Garnero (2005)

VALES FLUVIAIS

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.

RIOS – PERFIL LONGITUDINAL

Garnero (2005)

RIOS – PERFIL LONGITUDINAL

A B C

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.

RIOS – PERFIL LONGITUDINAL

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

TIPOS DE CANAIS FLUVIAIS

Retilíneo

Anastomosado

EntrelaçadoMeandrante

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

Pouco frequentes, geralmente representam trechos ou segmentos

curtos.

RIO RETILÍNEO

RIO RETILÍNEO

Delta do rio Mississippi- EUA

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 ANASTOMOSADO

Rio Congo - África

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

Rio Entrelaçado - Norte EUA

RIO ENTRELAÇADO

Rio Entrelaçado - Norte EUA

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 MEANDRANTE

Rio Madre de Dias – Bolívia

Rio Mississippi – EUA

Rio Japurá – Bacia

do Amazonas

RIOS - TRANSIÇÃO

Anastomosado

Meandrante

Meandrante

Entrelaçado

Rio Mississippi – EUA

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).

RIO MEANDRANTE

Barra de Pontal

RIO MEANDRANTE

RIO MEANDRANTE – EVOLUÇÃO DO MEANDRO

RIO MEANDRANTE – EVOLUÇÃO DO MEANDRO

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)

RIO MEANDRANTE

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)

PLANÍCIE DE INUNDAÇÃO

Depósitos elevados, alongados em faixas sinuosas junto as bordas do

canal.

DIQUES MARGINAIS

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 sãoparalelos e muito longos. Este padrão é comum em áreas onderochas sedimentares expostas formam linhas longas e quaseparalelas.

Easterbrook, 1999

PADRÃO DE DRENAGEM

DELTAS E ESTUÁRIOS

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

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 RIOS

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 ONDAS

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.

DELTAS DOMINADOS POR MARÉ

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

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).

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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