aula 1.B

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Geomorfologia Fluvial – Aula 1 (cont.) 
 
 
•Introdução e Conceitos básicos 
 
•O ciclo hidrológico 
 
 
A água circula entre três grandes reservatórios: oceanos, 
atmosfera e continentes. 
 
A água vai para a atmosfera pela evaporação dos oceanos e 
continentes (rios, lagos, solos e evapotranspiração), e deixa-a 
pela precipitação (chuva, neve, orvalho etc.). 
 
A água perdida pelo oceanos pela evaporação é contrabalançada 
pela água ganha do escoamento superficial dos continentes e 
pela chuva sobre os próprios oceanos. 
 
As quantidades do fluxo de água são da ordem de milhares de 
quilômetro cúbicos por ano. 
 
Ciclo hidrológico 
 O Ciclo Hidrológico 
 Evaporação 
 Condensação 
 Precipitação 
 Interceptação 
 Infiltração 
 Escoamento Superficial 
 Escoamento Subterrâneo 
 Evaporação e evapotranspiração 
 Oceanos 
 Mares 
 Lagos 
 Rios 
 Solos 
 Vegetais 
 Rotas e caminhos percorridos pela água 
dependem de: 
 
 Fatores abióticos 
 Fatores bióticos 
 Fatores antrópicos 
 
 Alterações em qualquer um dos fatores resultam 
em mudanças no caminho das águas. 
 Precipitação 
 Chuva 
 Neve 
 Granizo 
 Orvalho 
Clima tropical: 
• Sazonalidade 
• Verão: chuvoso 
• Inverno: seco 
 Interceptação 
 A vegetação 
 Armazenamento na copa das árvores 
 Armazenamento no piso florestal 
? 
! 
Se a chuva excede a capacidade de armazenamento da 
folhagem formam-se: 
 
 
fluxo de atravessamento (through fall) 
 
fluxo de tronco (stem flow) 
A cobertura vegetal retém uma parte da chuva em suas folhagens. 
A água retida fica armazenada sendo, posteriormente, 
evapotranspirada. 
Serrapilheira (litter) 
são detritos orgânicos 
que recobrem o solo, 
formando os 
horizontes orgânicos 
do solo - O1 (detritos 
recém caídos e que 
ainda não sofreram 
processos de 
decomposição) e O2 
(matéria orgânica 
parcialmente 
decomposta). 
A serrapilheira contribui decisivamente para amortização do impacto das gotas da 
chuva no solo. A água retida pela serrapilheira pode penetrar lentamente no solo, 
ser evaporada ou escorrer caso a quantidade seja maior que a capacidade de 
armazenamento. 
Precipitação Terminal – é a quantidade de chuva que efetivamente 
chega ao topo do solo. 
 
Pt = P – I = P – Ac + Asp = (At + Ft) - As 
 
 
 
 
 
Onde: 
Pt – precipitação terminal 
P – precipitação total 
I – intercepção 
Ac – armazenamento pelas copas 
Asp – armazenamento pela serrapilheira 
At – fluxo de atravessamento 
Ft – fluxo de tronco 
 
Movimentos da água no solo: 
A água, quando atinge 
o topo do solo pode 
1 – Ser retida temporariamente em depressões do 
 terreno (estocagem em depressões); 
2 - Infiltrar; 
3 - Escoar sobre o solo (overland flow ou surface runoff) 
 
 
Água estocada em depressões: 
momento 1 
momento 2 
estocagem em 
depressões 
fluxo superficial 
a acumulação inicia-se quando a intensidade da chuva 
supera a capacidade de infiltração do solo. Caso a chuva 
cesse, a água pode voltar a infiltrar ou pode ser 
evapotranspirada. Caso a chuva continue, a capacidade de 
estocagem nas depressões pode ser superada, dando inicio 
ao fluxo superficial. 
 
 Escoamento superficial 
 Resultante do excedente da chuva; ou 
 Da baixa capacidade de infiltração 
 
Variáveis 
 
 Características da chuva 
 Relevo 
 Inclinação, forma e comprimento das encostas 
 Solo 
 Uso e cobertura 
 Rugosidade superficial 
 
 
1 - a água atinge superfícies 
impermeáveis (como afloramentos 
rochosos, ou solos compactados), 
formando fluxos superficiais sem que 
haja infiltração de água. 
 
 
O fluxo 
superficial 
pode ocorrer 
quando: 
2 - Quando a capacidade de 
infiltração do solo é excedida, a água 
excedente (a que não infiltra) 
começa preenche as depressões e 
passa a escoar sobre a superfície do 
solo. 
 
Geração de escoamento superficial (overland flow) - a água que começa a se acumular na 
superfície será retida em pequenas depressões, e o fluxo se iniciará tão logo a capacidade 
de armazenamento for saturada. 
 Escoamento superficial: processos 
 Fluxo difuso 
 Erosão laminar 
 
 
 
 
 
 
 
 Fluxo concentrado 
 Erosão linear 
 Infiltração 
 Abastecimento do lençol freático 
 Armazenamento no solo 
 Absorção pelos vegetais 
 
 variáveis 
 Cobertura vegetal 
 Solos 
 Relevo 
 Chuva 
Taxa de infiltração – é o índice que mede a 
velocidade com que a água da chuva se infiltra no 
solo. A infiltração é uma função da gravidade, da 
capilaridade e da higroscopia. Varia conforme o tipo 
de solo, a declividade, o tempo e a intensidade da 
chuva. 
 
Intensidade da chuva – determinada pela relação 
entre quantidade por tempo para uma área. 
 
 
2 - A água infiltrada pode ficar retida no solo durante um certo tempo. Esse 
tempo de retenção é uma função do tipo de solo, da quantidade e tipo de 
poros existentes no solo e da presença e do tipo da vegetação. 
 
Microporos – água higroscópica água não disponível 
 
Microporos (poros capilares) – água capilar adsorção pela planta e/ou 
 evapotranspiração 
 
 
 
 
 
 
 
A evapotranspiração permite o esvaziamento 
dos poros, principalmente os microporos, tendo 
importante papel no equilíbrio entre o teor de 
água e ar dos solos. 
 
Macroporos – água gravitativa – água que percola 
fc>fg 
fc<fg 
Água higroscópica – mesmo em condições do solo 
seco, forma uma película em torno das partículas do 
solo, cuja atração é maior do que a gravidade, a 
capilaridade e a capacidade de adsorção das plantas. 
Por isso é considerada como água inativa ou não 
disponível. 
 
 Água capilar – na medida em que a água da 
chuva penetra no solo, vai preenchedo os 
microporos capilares (maiores que os 
higroscópicos), essa água sofre menor ação 
higroscópica e movimenta-se através dos 
microporos pela pressão exercida nas 
paredes dos poros (função da atração 
molecular na interface líquido/sólido) – onde 
a força é direcionada para cima 
(poropressão). A força capilar é muito 
importante no meio não saturado. Quanto 
menor os espaços, maior a capilaridade. A 
capilaridade diminui conforme aumenta a 
saturação do solo. A água capilar é a água 
que, retida no solo, fica disponível para a 
vegetação. fc>fg 
Água gravitativa – no solo 
molhado, a água preenche 
todos os macroporos e, pela 
ação da gravidade começa a se 
movimentar lentamente para 
baixo, percolando 
verticalmente até atingir o 
lençol freático. Se nesse 
percurso, ao encontrar uma 
camada menos permeável 
(anisotropia) ela passa a 
movimentar-se lateralmente 
(fluxos subsuperficiais / 
interflow). 
Como conseqüência desses comportamentos, as taxas de 
infiltração são mais rápidas no começo da chuva e diminuem até 
atingir o máximo que o solo pode absorver. Essa taxa máxima é a 
capacidade de infiltração, que corresponde à condutividade 
hidráulica real da zona molhada. 
A entrada de água no solo geralmente será determinada pelos 
poros maiores (macroporos). 
 Estocagem no solo – haverá maior retenção quando a força 
capilar (fc) for maior do que a força da gravidade (fg). 
 Transmissão no solo (condutividade hidráulica) – É maior nos 
solos saturados, pois haverá maior ação da fg (alta drenagem). 
 
FRANJA 
CAPILAR 
ZONA SATURADA 
ZONA 
VADOSA 
SOLOS ARENOSOS 
MACROPOROS > MICROPOROS 
FRANJA 
CAPILAR 
ZONA SATURADAZONA 
VADOSA 
SOLOS ARGILOSOS 
MACROPOROS < MICROPOROS 
Condições de umidade dos solos: 
Saturação força capilar menor 
Não saturação força capilar maior 
 
Quando o solo estiver próximo da saturação 
(capacidade máxima da infiltração), a condutividade 
hidráulica estará ótima. 
 
Solo saturado condutividade máxima. 
 
As taxas de infiltração variam de acordo com as 
características do solo. 
Solos de textura mais grosseira (arenosa) teoricamente 
têm taxas maiores do que a dos solos argilosos, porém 
outras propriedades afetam as taxas de infiltração, tais 
como agregação entre as partículas (solos argilosos que 
formam grandes agregados, com micro e macroporos) 
podem transmitir grandes quantidades de água (mais 
infiltração do que a esperada). 
 
Quantidades de água em movimento no ciclo hidrológico, em milhares de km3/ano (PRESS et al., 2006). 
E os rios????? 
 
Os rios começam a se formar pelo brotamento das águas 
subterrâneas, em algum ponto da encosta em que o lençol aflora 
em superfície. 
 
Os rios são parte do ciclo hidrológico. 
 
A água de um rio é geralmente coletada através de escoamento 
superficial, recarga das águas subterrâneas, nascentes, e a 
liberação da água armazenada em gelo natural (por exemplo, 
das geleiras). 
 
Os rios tendem a se organizar em sistemas de drenagem: as 
bacias hidrográficas. 
•Curiosidades wikipedianas... 
 
•O volume total da água na Terra mantém-se constante, variando ao 
longo do tempo a sua distribuição por fases. 
•Se fôssemos dividir a água do planeta - incluindo a congelada, 
salgada e potável - daria 7 piscinas olímpicas para cada pessoa da 
Terra por toda a vida, mas se dividirmos só a potável daria somente 2 
litros para cada habitante do planeta por toda a vida. 
•Os oceanos constituem cerca de 96,4% de toda a água do planeta. 
Dos 3,6% restantes, aproximadamente 2,25% estão localizados nas 
calotas polares e nas geleiras, enquanto apenas 0,75% é encontrado 
na forma de água subterrânea, em lagos, rios e também na atmosfera, 
como vapor d'água. 
 
•84% da água que evapora para a atmosfera tem origem nos 
oceanos, enquanto que apenas 16% são oriundos dos continentes. 
•A água que usamos para beber - que está nos rios, lagos e águas 
subterrâneas - é menos de 0,01% da água existente no planeta. 
•A quantidade total de vapor de água na atmosfera é equivalente a 
cerca de uma semana de precipitação em todo o globo. 
•Num ano, a atmosfera produz uma quantidade de precipitação na 
Terra 32 vezes maior em volume do que a sua capacidade total de 
armazenamento de água. Em média, cada molécula de água 
evaporada fica aproximadamente 10 dias em suspensão na 
atmosfera antes de voltar a cair no solo. 
•De acordo com a Organização das Nações Unidas, no último meio 
século, a disponibilidade de água por ser humano diminuiu 60%, 
enquanto que a população aumentou 50%. 
•Devido às forças tectônicas, que agem no sentido de criar 
montanhas, a Terra não é hoje um planeta uniformemente 
coberto por uma camada de 3 km de água salgada. 
•A água é o mais importante dos constituintes dos organismos 
vivos, pois cerca de 50 a 90 % da biomassa é constituída por 
água. O seu papel nas funções biológicas é extremamente 
importante e diversificado, sendo necessária, por exemplo, 
para o transporte de nutrientes e dos produtos da respiração 
celular e para a decomposição da matéria orgânica, que libera 
a energia necessária para o metabolismo. 
•A chuva é um purificador atmosférico. 
•A água da chuva é carregada de bactérias.