GEOLOGIA GERAL Ciências biológicas Segunda – 8 às 10h sala ... · O escoamento fluvial reflete...

GEOLOGIA GERALGEOGRAFIA

Aula 13 –Ambiente Fluvial

Turma: 2016/01

Profª. Larissa Bertoldi

[email protected]

Segunda – 18 às 20hQuarta – 20 às 22h

museu IC II

Gary D. McMichael/Photo Researecher

Trabalho dos Rios

Ambientes de Sedimentação

RIOS

Cursos naturais de água doce, com canais definidos efluxo permanente ou sazonal para um oceano, lago ououtro rio.

Importante agente modelador do relevo em função dosprocessos de erosão, transporte e deposição.

Presença em todos ambientes, à exceção da Antártida;

A energia envolvida não é tão grande, mas isso écompensado pela persistência e abrangência dosprocessos.

RIOS

Importância para a atividade humana:

Via de transporte

Fonte de água potável

Fonte de energia hidrelétrica

Irrigação e pesca

Assimilador de rejeitos

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.

McKnight (1999)

Conceitos Fundamentais

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..

Perene contém água durante o tempo todo, o lençol freático promoveuma alimentação contínua e não desce nunca abaixo do leito do cursod`água.

Intermitente cursos que escoam durante as estações das chuvas esecam nas estiagens. Nas estações chuvosas o lençol freático conserva-seacima do leito fluvial, alimentando o rio.

Efêmero rios que existem apenas durante ou imediatamente após umaprecipitação. O lençol freático está sempre abaixo do leito fluvial.

Classificação dos Rios

PERENE

• O rio é dito perene quando o nível do lençol freáticofica sempre acima do leito do rio, mesmo durante operíodo de estiagem (2).

• Exemplos: os grandes rios como Amazonas, Nilo, Danúbio,Reno, Doce, Santa maria, Jucu, etc.

P Qs

Lençol

Qss 1) chuvoso

2) estiagem

Classificação dos RiosQuanto à Constância do Escoamento

INTERMITENTE

• O rio é intermitente quando ocorre apenas no períodochuvoso.• Exemplos: os rios do Nordeste brasileiro, em geral – região árida

ou semi-árida.

P Qs

Lençol

Qss1) chuvoso

2) estiagem


EFÊMERO

• O rio é efêmero quando o nível do lençol freáticosempre fica abaixo da calha do rio;

• O escoamento só acontece durante e/ou após aprecipitação e só há contribuição do escoamentosuperficial.• Exemplos: os rios de regiões bastante secas, com solo sem

capacidade de armazenamento (solos rochosos, leitosimpermeáveis, etc.)

P Qs

Qss

Lençol


McKnight (1999)

Quanto ao Desenvolvimento Geomorfológico


QUANTO AO DESENVOLVIMENTO GEOMORFOLÓGICO

O escoamento fluvial altera a morfologia num processo interativo,uma vez que a morfologia também altera o escoamento fluvial.

Velho ou Senil correm em regiões bem planas com velocidadesbaixas, a erosão vertical cessa e a erosão lateral atinge os canaissecundários, apresentando constante modificação de cursoprovocadas pela deposição de sedimentos (meandros).

Maduro Regiões de menor gradiente, início da erosão lateral nocanal principal, diminuição da erosão vertical;

Jovem com velocidades elevadas, apresentam acentuado potencialerosivo no fundo do canal erosão vertical, presença de cachoeira;


Rio: escoamento canalizado ou confinado

O escoamento fluvial reflete a quantidade de água que alcança ocanal, sendo alimentado pelas águas superficiais, sub-superficiaise subterrâneas.

Como parte integrante do ciclo hidrológico, o escoamento fluvialrecebe águas diretamente da chuva, mais a água dos escoamentossuperficial, 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 porevapotranspiração 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

Fluxo Laminar

Comportamento do fluxo

McKnight (1999)

Fluxo Turbulento

Movimento errático Alta velocidade Grande poder erosivo

Comportamento do fluxo

Fluxo Laminar Fluxo Turbulento

Transição – Laminar x Turbulento

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.

DescargaVolume de água que passa por um ponto em umdeterminado tempo.

Fatores que afetam a velocidade do fluxo

Feição morfológica mais comum da superfície da Terra

2 tipos:

Vales Fluviais

Vales em “V”:• Acima do nível de base,

erosivos, associados acachoeiras

Vales em “U”:• Atingiu o nível de base, a

energia é direcionada para aslaterais, marcados pelosmeandros

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 competênciae a capacidade do rio.

Descarga Sólida

É reflexo direto da participação da chuva (intensidade efrequência), 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.

Geometria Hidráulica

• Permeabilidade x Porosidade

Porosidade fração volumétrica do espaço vazio

Permeabilidade capacidade do meio de deixar o fluido escoar

Rios – Conceitos Fundamentais

Permeabilidade

x

Porosidade


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


Nível de Base

• Linha imaginária onde cessa o trabalho erosivo;• Nível de base global ou geral: nível do mar.


Nível de base menor altitude em relação a qual o rio podeerodir e a partir da qual acontece deposição.

e erosão


nível de base global

deposição

Nível de base local lago ou rocha mais resistente, emaltitude acima do oceano

Nível de base global oceano


Cachoeira forma-se por diferença de resistência entrerochas ou por falhamento.


Rios – Perfil longitudinal

Garnero (2005)

A B C


• Curso superior relevo elevado, alta declividade

das vertentes, alta velocidade da água, comcorredeiras, máximo da erosão vertical, leito comcascalho e areia grossa.

• Curso médio relevo ondulado, diminui a

declividade e a velocidade da água, erosão vertical elateral e pouca deposição; sedimentos arenosos epouco cascalho no canal. Pequenas planícies deinundação – início da deposição de sedimentosfinos (argila e silte).

• Curso inferior relevo suave a plano, declividade

muito baixa, velocidade baixa da água, máximo daerosão lateral, grandes planícies de inundação,predomina a deposição.


Geomorfologia do Sistema Fluvial

A geometria do sistema fluvial resulta do ajuste do canal à suaseção transversal e reflete o interrelacionamento entre fatoresAutocíclicos 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

Canais controlados por linhas tectônicas (falhamentos, fraturas).

Canais limitados por cordões arenosos em planícies deltaicas.

Pouco frequentes, geralmente representam trechos ousegmentos curtos.

Rio Retilíneo

Geralmente associados a um leito rochosohomogêneo que oferece igualdade deresistência à erosão fluvial.

Rio Retilíneo

Delta do rio Mississippi- EUA

Rio Retilíneo

Apresenta múltiplos canais separados por ilhas fluviais (barrasextensas com vegetação).

Ocorrem em áreas de baixo gradiente e estão geralmentepresentes em regiões mais úmidas.

Rio Anastomosado

Rio Congo - África

Rio Anastomosado

Grande volume de carga de fundo. A variação temporal dadescarga sedimentar provoca a formação de ramificações oumúltiplos canais separados por barras arenosas.

O perfil transversal do canal é largo e raso, com umatendência a ser simétrico. Apresenta ainda pontos elevados(barras ou ilhas) e depressões.

Associados a elevados gradientes (topografia acentuada) eregiões áridas e periglaciais.

Rio Entrelaçado

O estabelecimento do padrão entrelaçado estádiretamente associado às condições locais de clima, tipode substrato, cobertura vegetal e gradiente.

Natureza impermeável do substrato + ausência dacobertura vegetal aumento da erosão do solo, o queleva a um aumento na produção de material detrítico quechega 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 estabelecimentodo padrão entrelaçado.

Rio Entrelaçado

Rio Entrelaçado - Norte EUA

Rio Entrelaçado

Descreve curvas sinuosas e muitas vezes semelhantes.

Ocorrem geralmente em áreas de baixo gradiente com fluxoscontínuos e regulares, com abundante carga sedimentar emsuspensão.

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 dofluxo, rugosidade do leito, carga sólida e vazão.

O padrão meandrante reflete a forma pela qual o rio diminui aresistência para fluir e dissipa energia quase uniformementeao longo do seu curso.

Rio Meandrante

Rio Meandrante

Rio Madre de Dias – Bolívia

Rio Mississippi – EUA

Rio Meandrante

Rio Japurá – Bacia do Amazonas

Anastomosado

Meandrante

Meandrante

Entrelaçado

Rio Mississippi – EUA

Rios - Transição

Evolução dos Meandros

Os meandros possuem um caráterdinâmico, ou seja, estãocontinuamente mudando deposição.

Este aspecto dinâmico ocorredevido à erosão das margensexternas do meandros, seguido dadeposição na margem interna dacurvatura (formação das barras depontal).

Rio Meandrante

Barra de Pontal

Rio Meandrante

Rio Meandrante – evolução do meandro

Meandro Abandonado

Meandros abandonados: não possuem mais ligação com o fluxoprincipal do rio.

Resultam da evolução do meandramento devido a intensaerosão das margens externas.

McKnight (1999)

Rio Meandrante

Área relativamente plana adjacente a um rio, coberta porágua nas épocas de enchente.

Essencialmente composta por sedimentos finos depositadosdurante as enchentes.

Planície de Inundação

A área escura compreende a planície de inundação em um períodode cheia do rio Araguaia.

O Rio Araguaia alaga uma extensa faixa com até 120 km delargura.


Imagem de satélite mostrando a

planície aluvial ou de inundação dos rios Mississipi e Missouri (EUA)

Garnero (2005)


Depósitos elevados, alongados em faixas sinuosas junto àsbordas do canal fluvial.

Diques Marginais

Formam barrancos abruptosem direção ao canal e sãomais suaves em direção àsplanícies de inundação.

A deposição no dique ocorre quando o fluxo ultrapassa asmargens do canal. A corrente fluvial, quando ultrapassa, éfreada e abandona parte de sua carga permitindo aconstrução do dique marginal.

Os sedimentos mais grossos são depositados nasproximidades do canal e os mais finos são carregados paralocais mais distantes.

Os diques dificultam a drenagem das planícies deinundação, favorecendo o aparecimento de lagoas epântanos.

Diques Marginais

Terraços Fluviais

1) Mudanças bruscas do nível de base (erosão ou soerguimento)alteram temporariamente os processos erosivos na planíciealuvial;

2) Após o restabelecimento do nível de base, a erosão vertical volta aatuar, escavando a planície de inundação até atingir o novo nívelde base;

3) Após atingir o novo nível de base a erosão lateral reinicia e ocorreo 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 pelascheias anuais.

Formação de Terraços Fluviais

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

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