Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

download Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

of 17

Transcript of Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

  • 8/22/2019 Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

    1/17

    A DINMICA DO ESCOAMENTO

    FLUVIAL E O TRANSPORTE DESEDIMENTOS

    METAApresentar a dinmica do escoamento fluvial e os mecanismos de transporte de

    sedimentos.

    OBJETIVOSAo final desta aula, o aluno dever:

    caracterizar os tipos de fluxo e a sua velocidade no canal de escoamento;

    explicar os tipos de resistncia que ocorreram nos canais abertos;

    conceituar os processos de eroso e o transporte de sedimentos realizado pelos rios.

    Aula

    2

    Imagem de um vdeo que demonstra o transporte de sedimentos em um rio. O vdeo podeser visto atravs do link: (Fonte: http://www.youtube.com/watch?v=B6p5jXDhDvI).(Fonte: http://www.youtube.com)

  • 8/22/2019 Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

    2/17

    30

    Geomorfologia Fluvial e Hidrografia

    INTRODUO

    O conhecimento das caractersticas fluviais importante no somenteno que concerne aos recursos hdricos, tanto do ponto de vista da hidrulicae do controle da eroso, como tambm do ponto de vista sedimentolgico,geomorfolgico e do planejamento regional.

    Numa perspectiva geomorfolgica, a dinmica do escoamento importante pela atuao exercida pela gua sobre os sedimentos do leitofluvial, no transporte dos sedimentos,nos mecanismos deposicionais e naesculturao da topografia do leito (CHRISTOFOLETTI, 1980).

    Para analisar o trabalho realizado por um rio, deve-se conhecer a suaenergia, tanto na forma potencial como cintica.

    Nas cabeceiras, a energia potencial transforma-se parcialmente em

    energia cintica, que modela o leito e vence a resistncia ao fluxo exercidapela fora de frico que tende a separar pelculas de gua. Ao longo dorio, as velocidades de fluxo sofrem modificaes decorrentes da resistnciaexercida pelo leito e margens e, em menor proporo, pela interface gua ar. Essa fora de frico tambm atua na superfcie de contato entre duascamadas de gua que escoam com velocidades diferentes.

    A energia potencial convertida, no fluxo, em energia cintica que,por sua vez, grandemente dissipada em calor e frico. Estima-se que amaior parte da energia de um rio consumida em calor (95%). O restante,excluda a energia gasta na frico, empregado no trabalho, e a energia

    disponvel pode ser aumentada se a frico for diminuda pela suavizao,retilinizao ou reduo do permetro mido do curso de gua.

    Energia potencial se transformando parcialmente em energia cintica, modelando o

    leito do rio.(Fonte: http://mongabay.com)

  • 8/22/2019 Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

    3/17

    31

    A dinmica do escoamento fluvial e o transporte de sedimentos Aula

    2COMO A GUA DOS RIOS ESCOA?Os arroios e rios levam de volta para o mar grande parte do volume

    da gua da chuva que se precipita nos continentes, como tambm grandeparte dos sedimentos produzidos pela eroso da superfcie. Como ocorreesse movimento? Iniciaremos pelo exame do escoamento da gua por meiode correntes e de como esse movimento permite que os rios transportemvrios tipos de sedimentos.

    A gua de todos os rios, grandes e pequenos, move-se de acordo comcertas caractersticas bsicas da dinmica de fluidos. Em canais abertos, po-dem ser encontrados vrios tipos de movimento de fluidos, destacando-seos fluxos laminares e os turbulentos, cujas caractersticas variam em funode certos parmetros adimensionais (Figura 2.1).

    Figura 2.1 No diagrama da esquerda, tem-se as reas de fluxos laminar e turbulento em um canalfluvial. Nos diagramas da direita, esto representadas as linhas de fluxo, em cada caso, desviadas porum corpo cilndrico (adaptado de Rubey, 1937).(Fonte: Suguio, 2003).

    1. Fluxo laminar este tipo de fluxo, ocorre quando as camadas de fluidosdeslizam umas sobre as outras, sem que se verifique mistura entre elas. Avelocidade de fluxo relativamente lenta, e cada partcula do fluido se moveao longo de seu caminho especfico, com velocidade uniforme. Nesse tipode regime, as linhas de fluxo envolvem suavemente as irregularidades do leitofluvial e os objetos encontrados em seu caminho, sem formar redemoinhos

    e correntes turbilhonares durante a sua passagem (Figura 2.2).

  • 8/22/2019 Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

    4/17

    32

    Geomorfologia Fluvial e Hidrografia

    Com o aumento de velocidade da gua e/ou profundidade da corrente,determinados valores crticos podem ser atingidos e conduzem ao fluxoturbulento.2. Fluxo turbulento originado quando, atravs das linhas de fluxo, verifi-cam-se flutuaes de velocidades que excedem um valor crtico (Figura 2.3).Essas flutuaes so causadas por redemoinhos produzidos quando a guapassa por obstculos ou irregularidades de contornos rugosos existentes nofundo. Uma partcula em suspenso numa corrente turbulenta, no segueuma trajetria uniforme e suave, mas move-se para cima e para baixo, deum lado para outro e mesmo para montante.

    Os fatores que afetam a velocidade crtica, permitindo que o fluxolaminar torne-se turbulento, so:viscosidade uma medida de resistncia ao movimento de um fluido.Quanto mais viscoso (espesso) for o fluido, maior ser a sua resistncia aofluxo e maior tendncia ao fluxo laminar. Se o aquecimento for suficientea viscosidade pode diminuir at passar de fluxo laminar para turbulento.profundidade um rio pode mostrar fluxo laminar ao longo de suas bordas,onde a gua rasa e se move lentamente.rugosidade da superfcie do canal a frico ou resistncia ao fluxo aumentade modo considervel e a fora de cisalhamento cresce.

    Figura 2.2 Fluxo laminar.(Fonte: Press, et al., 2006).

    Figura 2.3 Fluxo turbulento.(Fonte: Press et al., 2006).

  • 8/22/2019 Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

    5/17

    33

    A dinmica do escoamento fluvial e o transporte de sedimentos Aula

    2A distino entre fluxos laminar e turbulento realizada atraves daaplicao do nmero de Reynold.

    Rn

    = VRp

    ondeRn, nmero de Reynold,V, velocidade,R, raio hidrulico,p, densidade,, viscosidade

    O raio hidrulico (R) resulta da diviso da rea transversal do canalpelo permetro mido.

    A densidade (p) a quantidade de massapor unidade de volume e a viscosidade ( ) apropriedade dos fluidos de oferecer resistncias deformaes.

    O grau de turbulncia pode ser diretamentedescrito pelo nmero de Reynold, sendo fixados

    os seguintes limites para os fluxos:menor que 500 = fluxo laminar;entre 500 e 2.500 = ocorre tanto o laminar

    como o turbulento;maior que 2.500 = fluxo turbulentoO fluxo em rio turbulento pode ser classifi-

    cado em duas categorias: a) turbulento corrente,que o comumente encontrado nos cursos flu-viais; b) turbulento encachoeirado, que ocorrenos trechos de velocidades mais elevadas como

    nas cachoeiras e corredeiras, com aumento naintensidade da eroso (Figura 2.4).

    Para determinar se o fluxo corrente ouencachoeirado aplica-se o nmero de Froude(F), cuja frmula :

    Figura 2.4 Fluxo turbulento encachoeirado. ChapadaDiamantina (BA).(Fonte: Arquivo da autora).

  • 8/22/2019 Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

    6/17

    34

    Geomorfologia Fluvial e Hidrografia

    ondeV = velocidade mdiag = fora de gravidadeD = profundidade da guaSe o nmero de Froude (F) menor que 1, o rio est no regime de

    fluxo tranqilo, corrente e se for maior que 1, o rio est no regime de fluxorpido, encachoeirado.

    A profundidade e a velocidade so os elementos principais que de-terminam o estado do regime turbulento. Quando o fluxo de um cursofluvial se modifica do corrente para o encachoeirado, a velocidade aumenta

    consideravelmente e ocorre um abaixamento do nvel superficial da gua.Quando a velocidade diminui, ocorre a passagem do fluxo encachoeiradopara o corrente e elevao do nvel superficial da gua.

    A velocidade das guas de um rio depende de declividade, do volumedas guas, da forma da seco, do coeficiente de rugosidade e daviscosidade da guaO raio hidrulico corresponde ao quociente da rea da secotransversal molhada dividido pelo permetro molhado.

    Rh = rea molhadapermetro molhado

    VELOCIDADE E SUA DISTRIBUIO NO CANAL

    A distribuio da velocidade de fluxo e da turbulncia em canais fluviais importante na definio dos processos deposicionais e erosivos das cor-rentes e, conseqentemente, nos tipos das fcies sedimentares resultantes.

    Durante as baixas velocidades (poucos milmetros por segundo) a guatransporta por fluxo laminar partculas muito finas. No fluxo turbulento, acapacidade de transporte bem maior, transportando partculas maiores.A velocidade mxima com que a gua pode fluir de aproximadamente80 km/h. Acima desta velocidade toda energia consumida na criao deturbulncia, nada restando para acelerao do movimento. No fluxo turbu-lento, as variaes das velocidades em torno dos valores mdios so rpidas,aumentando com pulsaes dos movimentos das guas e propiciando oaparecimento de redemoinhos e outros tipos de movimentos (SUGUIO eBIGARELLA, 1990).

    A distribuio da velocidade das guas de um rio varia de um lugar

    a outro, no sentido vertical, transversal e longitudinal. De modo geral, a

    F=

  • 8/22/2019 Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

    7/17

    35

    A dinmica do escoamento fluvial e o transporte de sedimentos Aula

    2velocidade da gua num rio diminui da superfcie para o fundo e do centropara as margens.

    O perfil de distribuio das velocidades, na vertical, mostra que avelocidade mdia se localiza aproximadamente a 0,6 da profundidade, a

    contar da superfcie, podendo ser melhor determinada atravs da mdiadas velocidades obtidas a 0,2 e 0,8 da profundidade. A forma da curva dedistribuio das velocidades depende da rugosidade do leito do canal e,devido s foras de cisalhamento, as velocidades mnimas esto prximasdo leito, enquanto a mxima situa-se nas proximidades da superfcie.

    No perfil transversal, o setor de maior velocidade localiza-se abaixo donvel superficial, enquanto a de menor situa-se prxima s paredes lateraise ao fundo. As velocidades variam, em sua distribuio, conforme a formae a sinuosidade dos canais (Figura 2.5).

    Nos canais simtricos a velocidade mxima da gua est abaixo da superf-cie e centralizada (Figura 2.6). A partir do centro, lateralmente, esto dispostossetores de velocidades moderadas mas de alta turbulncia. Nas partes prximas paredes e ao fundo, o fluxo apresenta baixas velocidades. J nos canais as-simtricos, a zona de mxima velocidade desloca-se do centro para o lado deguas mais profundas, enquanto os setores de mxima turbulncia elevam-sedo lado mais raso e diminuindo no lado mais profundo. Isso explica o des-locamento lateral que se verifica na distribuio das velocidades nos canaismeandrantes (Figura 2.7).

    Figura 2.5 Esquema mostrando a distribuio da velocidade dasguas, conforme a seo transversal, em canais de formas diferentes(velocidade em cm/s).(Fonte: Christofoletti, 1980).

    Figura 2.6 Grficos transversais assinalandoa distribuio das zonas de velocidade e tur-bulncias mximas, em canais simtricos (A) edissimtricos (B).

    (Fonte: Christofoletti, 1980).

    A

    B

  • 8/22/2019 Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

    8/17

    36

    Geomorfologia Fluvial e Hidrografia

    A velocidade de fluxo tambm est condicionada ao gradiente hidrulico(declividade do rio), profundidade da gua e a rugosidade do leito. Assim, ela

    varia de uma seo a outra e em diferentes partes de uma nica seo transversal.

    GASTO DE ENERGIA NOS CANAIS NATURAIS

    A turbulncia e a velocidade das guas esto intimamente relaciona-das com o trabalho que o rio executa, isto , eroso, transporte (matria eenergia) e deposio dos detritos. Na execuo desse trabalho, a dimensolongitudinal tem como referencial fsico a extenso da nascente foz comgasto contnuo de energia ao longo do canal.

    O transporte de gua est relacionado ao aspecto fsico da bacia hi-drogrfica, sendo possibilitado pela fora gravitacional. A gua tende adrenar de uma regio de maior altitude para uma de menor altitude o que,combinado com o relevo, molda a bacia de drenagem.

    Diversos elementos causam resistncia ao fluxo e promovem a perdade energia, destacando-se a rugosidade da superfcie limitante e reas dis-cretas de dissipao de energia nas curvas, junes ou protuberncias doscanais de escoamento.

    Os tipos de resistncia observados nos canais abertos podem ser clas-sificados segundo Leopold, Wolman e Miller (1964), citado por Christo-

    foletti (1981) em:

    Figura 2.7 Variaes das velocidades de fluxo das guasem diferentes sees de um trecho de canal fluvial.Fonte: Suguio, 2003.

  • 8/22/2019 Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

    9/17

    37

    A dinmica do escoamento fluvial e o transporte de sedimentos Aula

    2a) Resistncia pelicular depende da forma e tamanho da seo transversal,do quadrado da velocidade e da rugosidade da superfcie delimitante. Noscanais naturais essa resistncia muito influenciada pelo tamanho e pelascaractersticas do material do leito e das margens do canal.

    b) Resistncia das distores internas causada pelas protuberncias esalincias discretas que promovem turbulncia e circulao secundria, sen-do representada nos cursos fluviais pelas barras, soleiras, curvas, mataces,ondulaes do leito (dunas) e protuberncias das margens (Figura 2.8).

    Figura 2.8 Diferentes formas de leito em fundos incoesivos (arenosos) e suas relaescom as granulometrias para diferentes regimes de fluxo.(Fonte: Suguio, 2003).

    c) Resistncia difusa a energia dissipada por turbulncia e ondas locaisquando sbita reduo da velocidade forosamente imposta sobre o fluxo.A queda de blocos das margens sobre o canal e as curvas fechadas dos

    canais so exemplos causadores desse tipo de resistncia. Onde as curvasso fechadas a resistncia oferecida pela curvatura pode ser duplicada emrelao resistncia pelicular.

    AS CARGAS FLUVIAIS E O MOVIMENTO DOSSEDIMENTOS, EROSO E TRANSPORTE

    Parte das guas, que no infiltrada no solo e nem evaporadapara a atmosfera, sofre escoamento em funo da gravidade. Inicial-

    mente a gua corre em finos filetes, que progressivamente aumentam

  • 8/22/2019 Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

    10/17

    38

    Geomorfologia Fluvial e Hidrografia

    de volume, desenvolvendo finalmente os crregos at os rios degrandes dimenses.

    No que tange ao trabalho realizado pelos rios, necessrio distinguiros processos de eroso e a mecnica do

    transporte fluvial.A eroso fluvial realizada atravs

    dos processos de corroso, corraso ecavitao.

    A corroso compreende todo equalquer processo de reao qumica quese verifica entre a gua e as rochas queesto em contato.

    A corraso ou abraso o desgaste

    pelo atrito mecnico, geralmente atravsdo impacto das partculas carregadaspelas guas. A evorso representa umtipo especial de corraso originada pelomovimento turbilhonar das guas sobreas rochas do leito. Depresses de vriostamanhos podem ser escavadas, em geral,de forma circular, tais como as marmitasou caldeires (Figura 2.9).

    A cavitao ocorre somente sob

    condies de velocidades da gua,quando as variaes de presso sobre asparedes do canal fluvial facilitam a frag-mentao das rochas. Os canais aumen-tam os seus comprimentos por eroso

    remontante ou regressiva, desdeque haja suficiente rea abastecedorapara alimentar as cabeceiras. Resulta,geralmente, de solapamento da base,sobretudo, onde a superfcie prote-gida por uma camada resistente, soloou vegetao (Figura 2.10). A erosodo subsolo pode ser causada porpercolao de gua subterrnea, queremove o material fino subjacente,formando tneis.

    O alargamento dos canais fluviaispode ocorrer de vrias maneiras, comopor corraso lateral efetuada pelo

    rio na base das vertentes, durante as

    Figura 2.9 Marmitas no leito rochoso do arroio McDonald, ParqueNacional do Glaciar, Montana (EUA).(Fonte: Press, et al., 2006).

    Figura 2.10 Eroso regressiva no rio Iguau (Brasil).(Fonte: Press, et al., 2006).

  • 8/22/2019 Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

    11/17

    39

    A dinmica do escoamento fluvial e o transporte de sedimentos Aula

    2enchentes, em ntima conexo com os processos morfogenticos sobreas vertentes (meteorizao e os movimentos de massa do regolito) e oescoamento pluvial sobre as encostas com a formao de sulcos e ravinas.

    Os rios variam de acordo com sua capacidade de erodir e transportar

    os gros de areia e outros sedimentos. Os fluxos laminares da gua podemlevantar e carregar somente as partculas mais leves, de tamanho argila. Osfluxos turbulentos, dependendo de suas velocidades, podem mover partculasque variam desde o tamanho argila at seixo e calhau. A aptido que um fluxotem de carregar material de um determinado tamanho a sua competncia ea carga sedimentar total que o fluxo transporta a sua capacidade.

    A velocidade e o volume de um fluxo afetam a competncia e a capa-cidade de um rio. O rio Mississipi, por exemplo, flui com uma velocidademoderada na maior parte do seu percurso e carrega somente partculas

    finas e mdias (argila e areia), porm pos-sui grande capacidade. Em contraposio,um pequeno rio fluindo rapidamente naescarpa de uma regio montanhosa podecarregar at mataces, mas somente numapequena quantidade (PRESS et al., 2006).

    Na mecnica do transporte fluvialpode-se distinguir trs tipos de carga adissolvida, em suspenso e do leito do rio que fornecem a imagem da intensidade

    erosiva na bacia hidrogrfica.Os processos atuantes no transporteesto esquematizados na Figura 2.11,podendo-se verificar que a carga totalde sedimentos composta por materiaisfornecidos pelos processos qumicos, pro-cessos pluviais (englobando todos os pro-cessos ligados a morfognese pluvial queatuam sobre as vertentes) e movimentosde massa no regolito. O modo e a naturezado transporte de sedimentos de grandeimportncia para a composio e estruturados depsitos aluviais.

    CARGA DISSOLVIDA

    Os constituintes intemperizados das rochas que so transportados emsoluo qumica compem a carga dissolvida dos cursos de gua. A com-posio qumica das guas dos rios determinada por vrios fatores tais

    como o clima, a geologia, a topografia, a vegetao e a durao temporal

    Figura 2.11 Os processos atuantes no transporte de sedimentos.(Fonte: Christofoletti, 1981).

  • 8/22/2019 Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

    12/17

    40

    Geomorfologia Fluvial e Hidrografia

    gasta para o escoamento (superficial ou subterrneo) atingir o canal. Acarga dissolvida transportada na mesma velocidade da gua e a deposiodesse material s se processa quando houver, por exemplo, a saturao porevaporao.

    Alm das fontes terrestres, tambm h contribuio proveniente daatmosfera. A Figura 2.12 oferece as diversas fontes naturais de sais dis-solvidos para os cursos de gua, podendo-se distinguir os componentesdenudacionais e no-denudacionais.

    Figura 2.12 Principais fontes naturais de sais dissolvidos para carga total em soluo dos cursosde gua, compreendendo os componentes denudacionais e os no-denudacionais.(Fonte: Christofoletti, 1981).

    Os componentes denudacionais esto relacionados com os proces-sos de meteorizao, constituindo os responsveis pelas taxas de denu-dao qumica das reas continentais. Os no-denudacionais contribuempara a carga dissolvida total dos rios, mas so oriundos de emanaesvulcnicas, gases atmosfricos, os sais da atmosfera e a matria orgnicados solos que, em grande parte, resulta de produtos combustveis origi-nados pela fotossntese.

    Nas pocas chuvosas, quando h abastecimento acentuado do es-coamento superficial, ocorre diminuio da concentrao de sais dissolvidospor unidade de volume. J nas pocas secas, quando o abastecimento fluvial mantido pela contribuio subterrnea, representando o fluxo de base ou

    de vazante, a concentrao de sais dissolvidos torna-se mais elevada. Assim,

  • 8/22/2019 Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

    13/17

    41

    A dinmica do escoamento fluvial e o transporte de sedimentos Aula

    2as relaes entre a concentrao de slidos dissolvidos e o dbito geralmenteso de forma inversa, devido ao efeito de diluio, pois o aumento do dbitoest relacionado com a contribuio crescente do escoamento superficial, quepossui contedo dissolvido menor que o fluxo de base por unidade de volume.

    CARGA POR SUSPENSO

    As partculas de granulometria reduzida (silte e argila) conservam-seem suspenso pelo fluxo turbulento. Esses sedimentos so transportadosna mesma velocidade da gua, enquanto a turbulncia for suficiente paramant-los. Quando essa atingir o limite crtico, as partculas so decantadas.Essa deposio pode ocorrer em trechos de guas muito calmas ou noslagos. O rio So Loureno, na divisa entre o Canad e os Estados Unidos,

    praticamente no transporta material em suspenso porque os GrandesLagos atuam como bacias de decantao para os detritos slidos trans-portados de montante.

    A propriedade fundamental durante o transporte e deposio de umapartcula no meio fluido a sua velocidade de decantao, que depende defatores inerentes partcula em decantao como tamanho, forma, pesoespecfico e ao meio fluido, como viscosidade, peso especfico, etc.

    Durante a decantao em meio fluido, as partculas obedecem lei deStokes (TUREKIAN, 1977, p. 42).

    Para partculas esfricas de diferentes tamanhos e mesma densidade,em queda atravs de um meio fluido, a velocidade proporcional aoquadrado de seus raios. Assim sendo, particulas maiores se assentarono fundo de uma coluna de gua ou ar, mais rapidamente que asmenores. Contudo, devem ser feitas correes, se as partculastiverem formatos variados, pois a resistncia ser maior para aspartculas achatadas, em forma de placa, do que para as partculasesfricas. Na gua, partculas com dimetro superior a 25 mcronsobedecem as leis mais complicadas do que a lei de Stokes, comoresultado da crescente resistncia do fluido s partculas, devido ao

    impacto com a gua enquanto descem.

    A Lei de Stokes vlida para partculas com raio menor que 100 mcrons(< 0,1 mm). Para partculas com tamanhos menores que este, introduzidauma modificao (Equao de Oseen), para considerar o comportamentono laminar do fluido, devido ao impacto da partcula.

    A velocidade com que partculas de vrios pesos, em suspenso na cor-rente, depositam-se at o fundo chamada de velocidade de decantao.Pequenos gros de silte e argila so facilmente levantados pela corrente, demodo que tendem a permanecer em suspenso. A velocidade de decanta-o de partculas grandes, tais como de areia mdia e grossa, muito mais

  • 8/22/2019 Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

    14/17

    42

    Geomorfologia Fluvial e Hidrografia

    rpida, entretanto, a sua maioria fica suspensa na corrente somente por umpequeno intervalo de tempo, antes de se depositar.

    CARGA DO LEITOA carga do leito do rio composta por partculas de granulometria

    maior, como as areias e cascalhos, que so transportadas atravs da salta-o, deslizamento ou rolamento na sua superfcie (Figura 2.13). Devido aovolume e densidade das partculas, a velocidade da carga do leito muitomais lenta que a do fluxo.

    Figura 2.13 Transporte de partculas como carga de fundo, com o material desli-zando e rolando sobre o leito; e como carga de suspenso, com o material sendosuspenso no prprio fluxo de forma temporria ou permanente.(Fonte: Press, et al., 2006).

    Transporte por saltao uma forma de transporte na qual aspartculas avanam ao longo do leito fluvial, atravs de uma srie de saltos

    curtos. O movimento por saltao pode ser considerado como fase inter-mediria entre o transporte por trao e por suspenso. As partculas queno sejam suficientemente grandes para manter-se sobre o leito, sofrendotrao, nem suficientemente pequenas para serem arrastadas em suspenso,podem ser momentaneamente soerguidas, movendo-se para diante em umasrie de saltos e avanos sucessivos. Consiste na manuteno temporriado gro em suspenso, em trajetria aproximadamente elptica, entre seudesprendimento inicial e o impacto na interface fluido/sedimento ou entredois impactos sucessivos.

    Na gua, o soerguimento mais efetivo para partculas cujos dimetrososcilam entre 62 e 500 mcrons. As partculas em saltao localizam-se nas

  • 8/22/2019 Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

    15/17

    43

    A dinmica do escoamento fluvial e o transporte de sedimentos Aula

    2proximidades do leito, formando uma camada como se fosse uma zonaacima do leito. A coliso interpartculas mantm a densidade dessa ca-mada, que funciona como transicional entre a carga do leito, sempre emcontato com o fundo, e as partculas transportadas em suspenso.

    Transporte por arraste e rolamento o movimento dos gros no leito dorio por arraste e rolamento denominado trao. O arraste ou rastejamento o deslocamento do gro subparalelo e rente interface sedimento/fluido,em contato duradouro ou trangencial com esta interface. O rolamento arotao do gro em torno de um eixo, por sobre outros gros da interface. facilitado pelas formas esfricas e principalmente pelas cilndricas e pelotamanho relativo do gro (GIANNINI e MELO, 2009).

    Assim, fluxos turbulentos transportam sedimentos em suspenso (ar-gilas), saltao (areias) e rolamento e arraste no leito (areia e cascalho). So

    necessrias correntes de alta velocidade para colocar em suspenso os grosmais finos. Isso ocorre porque mais fcil para o fluxo levantar do leitopartculas no-coesivas (que no se colam entre si). Nas partculas mais finasas correntes suaves, com cerca de 20 cm/s, podem mant-las em suspensoe transport-las como sedimentos.

    A deposio da carga detrtica carregada pelos rios ocorre quando hdiminuio da competncia ou da capacidade fluvial, que pode ser causadapela reduo da declividade e do volume ou pelo aumento do calibre dacarga detrtica. Entre as vrias formas originadas pela sedimentao fluvialdestacam-se as plancies de inundao, os deltas, os cones de dejeo ou

    aluviais, as playas e bayadas, as restingas fluviais e outras.

    CONCLUSO

    Prezados alunos, podemos concluir que qualquer fluido pode mover-seem fluxo laminar ou turbulento dependendo, sobretudo, de sua velocidade eviscosidade. A turbulncia, que caracteriza a maioria dos rios, responsvelpelo transporte de sedimentos em suspenso, saltao e trao, ao longo

    do leito. A velocidade e o volume de um fluxo afetam a competncia e acapacidade de um rio. A gua de escoamento erode a rocha dura atravsdos processos de corroso, corraso e cavitao. O transporte e a deposiode sedimentos esto associados a fatores geomorfolgicos e geolgicos dabacia de drenagem. Em geral, a carga de sedimentos tende a aumentar medida que se aproxima da foz e a deposio favorecida por um relevode menor declividade, como uma plancie de inundao ou vrzea, que seconstitui na forma mais comum de sedimentao fluvial, encontrada nosrios de todas as grandezas. O rio funciona como um integrador entre aspaisagens que ocorrem a jusante de um ponto, geralmente so o resultadodos fenmenos de montante.

  • 8/22/2019 Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

    16/17

    44

    Geomorfologia Fluvial e Hidrografia

    RESUMO

    Os estudos realizados sobre a dinmica do escoamento fluvial, numaperspectiva geomorfolgica, mostra a importncia do trabalho realizado pelorio, em canais abertos, onde ocorrem os fluxos laminares e turbulentos. Adistribuio da velocidade de fluxo e da turbulncia tridimensional, isto, possuem componentes no sentido vertical, transversal e longitudinal quese modificam ao longo do tempo, o que demonstra a necessidade da visoholstica para compreenso do funcionamento do sistema hidrogrfico.A eroso fluvial realizada atravs dos processos de corroso, corraso ecavitao e na mecnica do transporte fluvial pode-se distinguir a carga dis-solvida, em suspenso e do leito do rio, que fornecem a intensidade erosivada bacia hidrogrfica, podendo-se distinguir os componentes denudacionais

    e no-denudacionais como fontes naturais de sais dissolvidos.

    AUTOAVALIAO

    1. Como a velocidade determina se um dado fluxo laminar ou turbulento?2. Como o tamanho de uma partcula sedimentar afeta a sua velocidade dedecantao segundo a lei de Stokes?3. Em que se diferenciam as cargas dissolvidas e as do leito de um rio?4. Caracterize os tipos de resistncia que ocorrem nos canais fluviais? Vocj teve oportunidade de observ-los no rio que banha a sua cidade natal?5. Analise as alteraes na dinmica do escoamento dos rios decorrentesdo aproveitamento das suas guas.

    PRXIMA AULA

    Na prxima aula, voc estudar as redes de drenagem, que se iniciarcom a classificao gentica dos rios.

  • 8/22/2019 Geomorfologia Fluvial e Hidrografia Aula 2

    17/17

    45

    A dinmica do escoamento fluvial e o transporte de sedimentos Aula

    2REFERNCIASCHRISTOFOLETTI, Antonio. Geomorfologia. So Paulo: EdgardBlucher, 2. ed., 1980._________. Geomorfologia Fluvial. So Paulo: Edgard Blucher, 1981.GIANNINI, Paulo Csar Fonseca; MELO, Mrio Srgio de. Do gro rochasedimentar: eroso, deposio e diagnese. In: FAIRCHILD, TOLEDO eTAIOLI (orgs). Decifrando a Terra. 2.ed. So Paulo: Companhia EditoraNacional, 2009.PRESS, Frank; SIEVER, Raymond; GROTZINGER, John; JORDAN,Thomas H. Para entender a Terra. 4. ed. Traduo. Porto Alegre: Book-man, 2006.SUGUIO, Kenitiro; BIGARELLA, Joo Jos.Ambientes fluviais. 2.ed.

    Florianpolis: Editora da UFSC, 1990.TUREKIAN, Karl, K. Traduo. Oceanos. So Paulo: Edgard BlucherLtda, 1969