Geomorfologia Aplicada
Escoamentos superficiais e erosões hídricas
(produção e deposição de detrítos/sedimentos)
Processos Elementares
e
Fatores envolvidos nas erosões hídricas
Erosões diferentes agentes água
vento
ondas, etc...
Processo morfogenético Regiões tropicais (Brasil)
Escoamento superficial difuso erosão laminar
concentrado erosão linear
sub-superficial erosão tubular
principal agente - água
ciclo hidrológico
excedente da precipitação e infiltração
ESCOAMENTO SUPERFICIAL
(fluxo superficial da chuva)
promove
aumento da vazão
escoa em superfície
até atingir o canal de drenagem
(Coelho Neto, 1995)
(Coelho Neto, 1995)
Escoamento superficial difuso
concentrado
Escoamento superficial difuso
erosão laminar
sem fixação de filetes de água
não há hierarquia no fluxo de escoamento
Escoamento superficial concentrado
filetes de água se concentram por irregularidades da superfície
fluxos concentrados desenvolvem turbulência e capacidade de arraste de partículas superficiais
ranhura até 5 cm
sulco 5 a 30 cm
vala 30 a 100 cm
ravina > 100 cm
(Bigarella, 2007)
erosões lineares
Como o escoamento superficial pode remover as
partículas superficiais dos solos?
as partículas superficiais
são envolvidas
pela película de água que escoa
a velocidade do fluxo de escoamento
a rugosidade da superfície
Fluxo turbulento
(capaz de arrastar partículas)
Como o escoamento superficial pode remover as
partículas superficiais dos solos?
ainda depende
Forma das partículas
Tamanho das partículas
Relações de contato entre as partículas vizinhas
(Bigarella, 2007)
fluxo
turbulento: difusão e mistura
entre camadas
fluxo
laminar: ñ há difusão
e mistura entre
camadas
Trajetórias paralelas
e individuais
Veloc. muito baixa
Tipos de fluxo de escoamento
Baixa pressão
Deslocamento da partícula
Vturbulento > Vlaminar
(Bigarella, 2007)
(Suguio; Bigarella, 1990)
(Suguio; Bigarella, 1990)
Velocidades dos fluxos de escoamento
Forças de coesão entre
partículas de argila:
(mm)
Areia grossa 2 – 0,2
Areia fina 0,2 – 0,05
Silte 0,05 – 0,002
Argila < 0,002
Hábito placóide
Cargas elétricas insatisfeitas
Solos argilosos mais resistentes
a erosão hídrica pelo
escoamento superficial (???)
(segundo Hlulström, 1935 apud Bigarella, 2007)
(Rigo; et al, 2007)
Tipos de transporte (e carga):
Dissolvida
constituintes intemperizados das rochas (sais
principlamente) transportados em solução
química
Detritos
(Suguio; Bigarella, 1990)
Como os fluxos de escoamento superficial
alcançam
as velocidades críticas de erosão?
(segundo Hlulström, 1935 apud Bigarella, 2007)
(Coelho Neto, 1995)
(Coelho Neto, 1995)
Vertente abaixo:
Junção dos fluxos superficiais;
Aumento do volume dos fluxos;
Aumento da velocidade dos fluxos.
Vertentes longas
(mesmo pouco declivosas)
Vertentes muito declivosas
(mesmo curtas)
(Coelho Neto, 1995)
sulco erosivo
em formação escoamento ñ atingiu as
velocidades críticas de erosão
Hidrologia superficial vs. Erosão hídrica (Horton, 1933)
Vertente abaixo:
Junção dos fluxos superficiais;
Aumento do volume dos fluxos;
Aumento da velocidade dos fluxos.
Vertentes longas
(mesmo pouco declivosas)
Vertentes muito declivosas
(mesmo curtas)
Numa vertente c/:
Solos homogêneos e
Capacidade de infiltração
uniforme
FORMAS DAS VERTENTES
(relevo)
são muito importantes!
AUMENTO DA DECLIVIDADE
AUMENTO DA VELOCIDADE
dos fluxos superficiais
CO
NV
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GÊ
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do
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luxo
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EM DIREÇÃO
À BASE DA
VERTENTE
(De Troeh, 1962 apud Bloom, 1996)
(Coelho Neto, 1995)
sulco erosivo
em formação escoamento ñ atingiu as
velocidades críticas de erosão
Hidrologia superficial vs. Erosão hídrica (Horton, 1933)
Início da remoção das partículas
ou grânulos superficiais...
Numa vertente c/:
Solos homogêneos e
Capacidade de infiltração
uniforme
Concentração dos filetes
Velocidades críticas
...no interior do filete.
Ocorre a formação de um SULCO
c/ a remoção das partículas/grânulos
mais inferiores
O sulco concentra mais o fluxo superficial:
aumenta o volume e a velocidade...
O sulco se APROFUNDA e
adquire a forma (seção transversal) em “V”
Quando atinge horizontes inferiores
mais resistentes
ao arreste das partículas/grânulos...
...o fluxo tende a removê-los das laterais.
o sulco alarga-se e adquire forma em “U”
(fundo chato; laterais verticais)
...concentra mais o fluxo superficial:
aumenta o volume e a velocidade...
(Coelho Neto, 1995)
sulco erosivo
em formação escoamento ñ atingiu as
velocidades críticas de erosão
Hidrologia superficial vs. Erosão hídrica (Horton, 1933)
Início da remoção das partículas
ou grânulos superficiais...
Numa vertente c/:
Solos homogêneos e
Capacidade de infiltração
uniforme
Concentração dos filetes
Velocidades críticas
...no interior do filete.
Ocorre a formação de um SULCO
c/ a remoção das partículas/grânulos
mais inferiores
O sulco concentra mais o fluxo superficial:
aumenta o volume e a velocidade...
...à montante do feição erosiva (sulco)
...o fluxo mergulha e impacta
a base da cabeceira do sulco.
ocorre solapamento e colapso da parede
da cabeceira...
(recuo remontante da feição erosiva)
...o fluxo varre o fundo da feição erosiva,
carreando os detrítos.
(Coelho Neto, 1995)
sulco erosivo
em formação escoamento ñ atingiu as
velocidades críticas de erosão
Hidrologia superficial vs. Erosão hídrica (Horton, 1933)
Numa vertente c/:
Solos homogêneos e
Capacidade de infiltração
uniforme
F < R
(segundo Hlulström, 1935 apud Bigarella, 2007)
escoamento atingiu as
velocidades críticas de
DEPOSIÇÃO
DEPOSIÇÃO Cone de dejeção
Leque de deposição
Vereda assoreada (Tangará da Serra) Boçoroca em encosta de vale com assoreamento
de vereda (Itiquira)
(Coelho Neto, 1995)
sulco erosivo
em formação escoamento ñ atingiu as
velocidades críticas de erosão
Hidrologia superficial vs. Erosão hídrica (Horton, 1933)
Numa vertente c/:
Solos homogêneos e
Capacidade de infiltração
uniforme
F < R
(segundo Hlulström, 1935 apud Bigarella, 2007)
escoamento atingiu as
velocidades críticas de
DEPOSIÇÃO
OU
Quando os detrítos alcançam o
CANAL FLUVIAL ASSOREAMENTO
Boçoroca na cabeceira do rio Jaurú (Tangará da Serra – MT)
FORMAS DAS VERTENTES
(relevo)
são muito importantes!
AUMENTO DA DECLIVIDADE
AUMENTO DA VELOCIDADE
dos fluxos superficiais
CO
NV
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EM DIREÇÃO
À BASE DA
VERTENTE REDUÇÃO DA DECLIVIDADE
ATENUAÇÃO DA VELOCIDADE
dos fluxos superficiais
potencial menor de erosão
pelos fluxos superficiais
potencial maior de erosão
pelos fluxos superficiais
(De Troeh, 1962 apud Bloom, 1996)
(segundo Hlulström, 1935 apud Bigarella, 2007)
NÃO DEPENDE SOMENTE
da VELOCIDADE
dos fluxos de escoamento
EROSÃO
Natureza dos materiais superficiais (solos / manto de alteração)
TEXTURA (proporção entre as partículas)
e
ESTRUTURA (agregação entre as partículas
em unidades maiores)
(segundo Hlulström, 1935 apud Bigarella, 2007)
NÃO DEPENDE SOMENTE
da VELOCIDADE
dos fluxos de escoamento
EROSÃO
Natureza dos materiais superficiais (solos / manto de alteração)
TEXTURA (proporção entre as partículas)
ESTRUTURA (agregação entre as
partículas em unidades
maiores)
Floresta: 4Kg/ha/ano
Pastagem: 700Kg/ha/ano
Café: 1100Kg/ha/ano
Algodão: 38000Kg/ha/ano (segundo Leinz e Amaral, 1970
apud Bigarella, 2007)
OCUPAÇÃO e USO
das terras
sistema radicular de gramíneas atua como agregador das partículas do solo
Interceptação da precipitação pelos extratos da floresta e serrapilheira
difusão do escoamento entre trocos e raízes
até 60% da chuva sofre evapotranspiração
FATORES ENVOLVIDOS NA EROSÃO HÍDRICA
PROPRIEDADES DO SOLO: Tamanho das partículas,
Propriedade dos agregados,
Capacidade de infiltração
RELEVO: Declividade,
Comprimento da vertente,
Convergência ou divergência dos fluxos
VEGETAÇÃO: Tipo de vegetação,
Área de cobertura do solo,
Grau de proteção
USO E MANEJO DO SOLO: Curvas de nível,
Terraceamento,
Plantio direto (restolho, etc.)
Pavimentação urbana
ERODIBLIDADE:
FATORES ENVOLVIDOS NA EROSÃO HÍDRICA
PROPRIEDADES DO SOLO: Tamanho das partículas,
Propriedade dos agregados,
Capacidade de infiltração
RELEVO: Declividade,
Comprimento da vertente,
Convergência ou divergência dos fluxos
VEGETAÇÃO: Tipo de vegetação,
Área de cobertura do solo,
Grau de proteção
USO E MANEJO DO SOLO: Curvas de nível,
Terraceamento,
Plantio direto (restolho, etc.)
Pavimentação urbana
ERODIBLIDADE:
EROSIVIDADE:
PRECIPITAÇÃO (CHUVA) : Magnitude,
Distribuição,
Frequência,
Duração
ESCOAMENTO: Magnitude,
Frequência,
Duração,
Taxa de suprimento,
Profundidade,...
Referências:
BIGARELLA, J.J. Estrutura e origem das paisagens tropicais e subtropicais. 2 ed. Florianópolis: Ed.
da UFSC, 2007. Vol. 3.
BLOOM, A. Superfície da Terra. São Paulo: Edgard Blücher, 1996.
COELHO NETO, A.L. Hidrologia de encosta na interface com a geomorfologia. In. GUERRA, A.J.T.;
CUNHA, S.B. Geomorfologia: uma atualização de bases e conceitos. 2. ed. Rio de Janeiro: Bertrand
Brasil, 1995. Cap. 3, p. 93-148.
RIGO, R.T.; et al. Um novo procedimento de síntese da zeólita A, empregando argilas naturais. Química
Nova, São Paulo, v. 32, n. 1, 2007. Acessado em:
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422009000100004. Data de acesso:
03/03/2011.
SUGUIO, K.; BIGARELLA, J.J. Ambientes fluviais. 2 ed. Florianópolis: Ed. da UFSC, 1990.
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