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Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Geotecnia Ambiental – 1º Semestre de 2013 1 NOTAS DE AULAS DE GEOTECNIA AMBIENTAL PROCESSOS EROSIVOS, ASSOREAMENTO E MOVIMENTOS DE MASSA 1º SEMESTRE DE 2013 PROFESSORES: RIDECI FARIAS HAROLDO PARANHOS BRASÍLIA / DF MARÇO / 2013 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Geotecnia Ambiental – 1º Semestre de 2013 2 SUMÁRIO 1.0. PROCESSO DE DINÂMICA SUPERFICIAL.................................................... 4 1.1. PROCESSOS DINÂMICOS...................................................................................... 4 1.1.1. Tempo, espaço e velocidade............................................................................... 4 1.1.1.1. Tempo......................................................................................................... 4 1.1.1.2. Taxas (velocidade) ..................................................................................... 4 1.1.1.3. Espaço ........................................................................................................ 4 1.2. PRINCIPAIS PROCESSOS DE DINÂMICA SUPERFICIAL................................. 4 2.0. PROCESSOS EROSIVOS, ASSOREAMENTO E MOVIMENTOS DE MASSA 5 2.1. O FENÔMENO DA EROSÃO - CONCEITOS BÁSICOS ...................................... 5 2.1.1. Erosão Superficial .............................................................................................. 5 2.1.1.1. Erosão laminar............................................................................................ 5 2.1.1.2. Erosão linear............................................................................................... 5 2.1.2. Erosão subterrânea (interna ou “piping”)........................................................... 6 2.1.3. Voçorocas........................................................................................................... 6 2.2. EROSÕES NO DISTRITO FEDERAL ..................................................................... 9 2.3. MODELOS DE PERDAS DE SOLO EM BACIAS HIDROGRÁFICAS.............. 10 Onde:........................................................................................................................ 10 3.0. MOVIMENTOS DE MASSA........................................................................... 14 3.1. ESCORREGAMENTOS.......................................................................................... 14 3.2. ASSOREAMENTO ................................................................................................. 15 LISTA DE FOTOS Foto 2.1 – Voçoroca às proximidades da BR – 070 no Distrito Federal.................................... 7 Foto 2.2 – Voçoroca no município de Planaltina/GO. ............................................................... 7 LISTA DE FIGURAS Figura 2.1- Nomograma de Wischmeier para obtenção do fator K, fator de erodibilidade do solo (Carvalho, 1994). .............................................................................................................. 13 Figura 2.2 – Fator KLS para perda de solos x inclinação do terreno (modificado – Richardson e Middlebrooks, 1991). ............................................................................................................ 13 Figura 3.1 – Escorregamentos de uma massa de solo. ............................................................. 14 Figura 3.2 – Movimento de massa de solo............................................................................... 14 Figura 3.3 – Movimentos de massa.......................................................................................... 15 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Geotecnia Ambiental – 1º Semestre de 2013 3 Figura 3.4 – Assoreamento de rios........................................................................................... 15 Figura 3.5 – Assoreamento de canais....................................................................................... 17 Figura 3.6 – Assoreamento de bueiros. .................................................................................... 17 Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Geotecnia Ambiental – 1º Semestre de 2013 4 1.0. PROCESSO DE DINÂMICA SUPERFICIAL A dinâmica superficial é responsável pela modelagem da superfície da terra. O resultado dessa modelagem, a paisagem, é estudado pela Geomorfologia, ramo das Geociências abordado tanto pela Geologia como pela Geografia Física. Aqui, dar-se-á ênfase aos principais processos que ocorrem no País e suas relações com o uso do solo. 1.1. PROCESSOS DINÂMICOS Geralmente os processos dinâmicos, em Geomorfologia, definem as ações dinâmicas ou eventos que envolvem a aplicação de forças sob certos gradientes. Essas ações são provocadas por agentes como chuva, vento, ondas, marés, rios, gelo, etc. Quando as forças excedem as resistências dos sistemas naturais, ocorrem modificações por deformações do terreno, mudanças de posição ou mudanças na estrutura química. As modificações podem ou não ser perceptíveis à nossa capacidade de observação, dependendo da velocidade do processo ou da relação de forças. Os processos geomorfológicos, geralmente, são complexos, refletindo não somente a inter- relação entre as variáveis casuais (clima, geologia, morfologia, etc.), mas também a sua evolução no tempo. Por tanto, ao se tratar de processos deve-se sempre ter em mente a noção de espaço em que o processo ocorre e a sua velocidade. 1.1.1. Tempo, espaço e velocidade 1.1.1.1. Tempo Uma seqüência cumulativa de eventos, medida em incrementos iguais, por instrumentosou manifestação de fenômenos naturais. Portanto, o tempo move-se somente em uma direção, determinando a irreversibilidade dos eventos. 1.1.1.2. Taxas (velocidade) Referem-se a mudanças de um parâmetro em um certo período de tempo. Por exemplo, se uma boçoroca avança em um ano 100m, a taxa de ocorrência de fenômeno é de 100m/ano. 1.1.1.3. Espaço É uma seqüência de locações medida em incrementos iguais. Geralmente assume o espaço euclidiano tridimensional, com três eixos ortogonais XYZ. 1.2. PRINCIPAIS PROCESSOS DE DINÂMICA SUPERFICIAL Os processos que moldam a paisagem estão relacionados às forças atuantes na superfície da terra. Dentre estas se destacam: a) gravidade; b) marés; c) radiação solar; d) calor. A gravidade ou o campo gravitacional terrestre é responsável pela tendência da água e do solo ou rocha se deslocarem dos pontos mais altos para os mais baixos. Os fundos dos mares são o limite para esse movimento nivelador. O efeito gravitacional do Sol e da Lua provoca as marés que favorecem um ataque de maior amplitude das ondas do mar sobre as costas continentais. Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Geotecnia Ambiental – 1º Semestre de 2013 5 2.0. PROCESSOS EROSIVOS, ASSOREAMENTO E MOVIMENTOS DE MASSA 2.1. O FENÔMENO DA EROSÃO - CONCEITOS BÁSICOS O termo erosão tem sido basicamente utilizado para definir o desgaste dos solos e rochas por ação da água (erosão hídrica), do vento (erosão eólica), do gelo (erosão glacial), da neve (erosão nival), animais (erosão zoogênica), vegetais (erosão fitogênica) e homem (erosão antrópica) com desgaste, desagregação, transporte e deposição das partículas. O mecanismo do processo erosivo é bastante complexo em função de vários fatores condicionantes que podem acelerar ou retardar esse processo, tais como: geologia; geomorfologia; clima; atividades antrópicas; vegetação; tipos, usos e manejos dos solos e suas propriedades físicas e químicas; forma da encosta; entre outros. No Brasil, a erosão hídrica conta com um fator agravante que é o clima tropical, sendo a chuva, o fator climático de maior relevância na erosão dos solos. Segundo Vilar (1987), a erosão consiste num conjunto de processos pelos quais os materiais de crosta terrestre são desagregados, dissolvidos ou desgastados e transportados de um ponto a outro pelos agentes erosivos, tais como as geleiras, os rios, os mares, o vento ou a chuva. O autor relata ainda que, na erosão pela chuva, distinguem-se como agentes erosivos a gota que se precipita e o escoamento superficial resultante. Nesta tese será dada ênfase a erosão hídrica. Quanto à classificação, as erosões hídricas são classificadas em três tipos principais: erosão superficial; erosão subterrânea e ravinamento. Esta última evolui para voçoroca que, geralmente, é um estágio avançado da erosão superficial e/ou da erosão subterrânea. 2.1.1. Erosão Superficial Este tipo de erosão é o resultado do arrancamento e arrastamento de grãos ou torrões de solo provocado, geralmente, pelo escoamento superficial homogêneo e difuso e/ou pela concentração do escoamento superficial. No caso de chuvas, o fenômeno ocorre de forma combinada entre o impacto das gotas da chuva e o escoamento superficial atuante, desagregando e transportando as partículas de solo. Dependendo da forma como ocorre o escoamento superficial ao longo da vertente, podem-se reconhecer dois subtipos de erosão: erosão laminar ou por escoamento laminar e erosão linear mais ligada a geologia local, podendo surgir um terceiro subtipo que é a erosão em anfiteatro. 2.1.1.1. Erosão laminar A erosão laminar ocorre pela remoção uniforme do solo ao longo da vertente por um fluxo uniformemente distribuído. Este tipo de erosão depende diretamente da inclinação dessa vertente - para um mesmo material, é mais intensa para maiores declives. 2.1.1.2. Erosão linear A erosão linear ocorre pela concentração do fluxo superficial no qual o poder erosivo, então gerado, provoca a formação de feições lineares como sulcos, ravinas ou voçorocas, à medida que a erosão se aprofunda no solo. Segundo Lima (1999), devido ao arraste das partículas mais finas na erosão laminar, ficam os elementos mais grosseiros formando irregularidades superficiais no solo. Conforme a autora, as irregularidades superficiais do solo, associadas à declividade do terreno e à intensidade das precipitações, obrigam o escoamento superficial a se concentrar, com potência erosiva capaz de provocar pequenas feições lineares, sulcos, no solo, destacando partículas em seu leito. Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Geotecnia Ambiental – 1º Semestre de 2013 6 2.1.2. Erosão subterrânea (interna ou “piping”) Este tipo de erosão geralmente ocorre quando o fluxo d’água penetra continuamente e de modo concentrado na massa de solo, ocasionando o carreamento de partículas, provocando a formação de vazios e bolsões em seu interior, e geralmente ocasionando desmoronamento. Alguns autores descrevem o início do fenômeno de “piping” como o instante em que as forças geradas pelo gradiente hidráulico superam as forças resistivas do solo, tais como: embricamento e atrito entre as partículas, que interferem no movimento; coesão entre os grãos, provenientes de atrações físico-químicas; cimentação e aglutinação por raízes. Geralmente há uma grande relação entre a erosão subterrânea e a voçoroca. É bastante comum estas ocorrerem simultaneamente, visto que a voçoroca intercepta o nível d’água ocorrendo um aumento do gradiente hidráulico e das forças de percolação, propiciando assim a instabilização e o carreamento das partículas de solo, provocando a erosão interna. Mortari (1994) relata que no Distrito Federal a erosão subterrânea está relacionada ao fluxo concentrado em aqüíferos porosos. Este fluxo origina aberturas em forma de tubos, que podem vir a sofrer colapsos e originar cavidades na superfície. Nestas erosões as partículas do solo são retiradas ao longo de todo o trecho do fluxo, tendendo a formar uma abertura contínua desde a zona de alimentação até a eliminação. Geralmente esta abertura origina-se no contato solo poroso e substrato mais impermeável, onde o fluxo se desenvolve mais horizontalmente, acompanhando este contato. Há de se destacar ainda a presença de um outro fenômeno relativo ao fluxo não concentrado de água no solo que ocorre principalmente junto a taludes de ravinas e voçorocas. É o fenômeno da esqueletização. Esse fenômeno corresponde à degradação físico-química do solo, sendo a física oriunda das forças de percolação e a química da alteração do solo devido às propriedades do fluido de percolação comprometendo a sua estabilidade. Lima (2003) estudou este processo de degradação para erosões do Distrito Federal. 2.1.3. Voçorocas Conforme comentado,a voçoroca é um estágio avançado da erosão superficial e/ou da erosão subterrânea, cujo poder destrutivo local é geralmente superior às outras formas. Caracteriza-se pela remoção de grandes volumes de solo em curtos períodos de tempo. O DAEE/IPT (1990) realizou um estudo e estabeleceu dois grandes grupos principais, de acordo com a forma de deflagração do fenômeno, relacionando a origem do processo de voçorocamento: a) voçorocas originadas por concentração de águas superficiais; - nesta categoria estão as voçorocas urbanas, originadas pelo lançamento concentrado de águas servidas e águas pluviais, e as voçorocas rurais induzidas pelas drenagens de rodovias e ferrovias e pelo manejo agrícola inadequado; e b) voçorocas causadas por alterações hidrológicas na bacia de drenagem - neste caso a principal causa de erosão é o desequilíbrio hidrológico gerado pelo desmatamento que, aliado às condições favoráveis ao ravinamento, provoca alterações nas taxas de infiltração e no regime de vazões. A conseqüência é o aparecimento de “piping” e erosão remontante como forma de rejuvenescimento do sistema de drenagem. Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Geotecnia Ambiental – 1º Semestre de 2013 7 Foto 2.1 – Voçoroca às proximidades da BR – 070 no Distrito Federal. Foto 2.2 – Voçoroca no município de Planaltina/GO. Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Geotecnia Ambiental – 1º Semestre de 2013 8 Erosão em Planaltina / GO Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Geotecnia Ambiental – 1º Semestre de 2013 9 2.2. EROSÕES NO DISTRITO FEDERAL No Distrito Federal a origem de vários problemas de degradação ambiental são causadas por grandes voçorocas que geram o assoreamento dos cursos d’água e reservatórios. Costa (1981) cita que uma erosão na cidade satélite do Gama (DF) escavou em 7 anos um volume de solo e rocha alterada de aproximadamente 660.000 m3, significando uma média de 95.000 m3/ ano. Segundo Camapum de Carvalho et al. (1993), o aparecimento de erosões no Distrito Federal está relacionado a dois agentes erosivos principais: ação do homem e da água, os quais geralmente atuam associados, embora em diferentes proporções e condicionados pela erodibilidade do solo. Atualmente há vários modelos que tentam traduzir os processos evolutivos das erosões para as mais diversas localidades. Costa (1981) realizou estudos sobre as erosões na cidade do Gama (DF) e classificou dois tipos principais de ocorrência, a erosão laminar e as voçorocas. Com as análises do processo de evolução das erosões, classificou o desenvolvimento da erosão em quatro fases: I - na primeira fase ocorre a formação da erosão superficial e em sulcos; II - na segunda fase há o aprofundamento em seção “V” até atingir a rocha decomposta; III - na terceira fase ocorre o desenvolvimento na rocha decomposta com escavações no sentido horizontal propiciando a formação de uma seção em forma de “U”; e IV - na quarta fase ao nível de base da rocha sã, com alargamento de base e surgimento de novas erosões nos flancos. Mortari (1994) propôs um “Modelo Encaixado” para evolução das erosões no Distrito Federal como sendo fruto dos condicionantes geológico-geotécnicos e estruturais da região, principalmente da orientação, mergulho das camadas dos saprólitos e metassedimentos do domínio geológico local. Pelo “Modelo Encaixado”, no início do processo erosivo as voçorocas apresentam geralmente a forma em “V” e evoluem em profundidade, largura e extensão em função dos condicionantes hídricos e características geotécnicas do solo. O processo evolui até atingir o substrato rochoso, que na região do Distrito Federal é constituído em sua maioria de ardósia e metarritimitos que, face à tectônica atuante, apresentam seus estratos bastante inclinados, com mergulho das camadas da ordem de 40º a 60º; O fluxo d’água ao atingir esse contato, tende a se “encaixar” e fluir seguindo aproximadamente a sua orientação e tendendo a se aprofundar, acompanhando o próprio mergulho das camadas menos resistentes; À medida que o encaixe se aprofunda, torna-se mais evidenciado, e o material vai ficando mais resistente, tendendo a estabilizar o fundo da erosão, com o desgaste da base passando a ser considerado um processo de erosão geológica normal. Este tipo de comportamento dificulta o meandro do canal de fundo, impedindo a erosão lateral com alargamento da base (forma trapezoidal) até um perfil de equilíbrio com posterior desenvolvimento de vegetação. No Distrito Federal, ocorrem erosões tipicamente em forma de “V” e a profundidade está limitada à existência de saprólitos. Nessas erosões a largura é consideravelmente pequena, quando comparadas com as da região sul do país. Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Geotecnia Ambiental – 1º Semestre de 2013 10 2.3. MODELOS DE PERDAS DE SOLO EM BACIAS HIDROGRÁFICAS Bordas & Semmelmann (1997), relatam que a descarga sólida produzida em uma bacia através das características físicas da mesma é uma via ainda pouco explorada. Trata-se de uma metodologia complexa, devido à grande quantidade de variáveis e fatores intervenientes no processo, da qual é difícil obtenção de resultados satisfatórios. Os estudos para obtenção de um modelo que retratasse a erosão na bacia hidrográfica iniciaram praticamente no início do século, mas maiores impulsos ocorreram na década de sessenta e, as pesquisas culminaram na Equação Universal de Perdas de Solo, conhecida como USLE (Universal Soil Loss Equation), definida por Wischmeier e Smith em 1978. Segundo Carvalho (1994), a USLE é a equação mais empregada para cálculo da erosão em termos médios anuais. Esta equação correspondeao produto de parâmetros básicos, considerando diversos fatores condicionantes. Considera ainda que foi estabelecida com base em dados estudados em mais de 10.000 lotes nos Estados Unidos, com distintas características de clima, solo, relevo e cultivo, de dimensões reduzidas e, portanto, submetidos, exclusivamente, a processos de erosão hídrica superficial do tipo laminar. A equação é dada da seguinte forma: A = R.K.L.S.C.Pc .................................................................................................................(2.1) Onde: A = perda de solo por unidade de área e tempo, as unidades podem ser (t/ha.ano); R = fator de erosividade da chuva, que expressa a capacidade erosiva da precipitação média anual da região, em (MJ/ha).(mm/h); K = fator de erodibilidade do solo que representa a capacidade do solo de sofrer erosão por uma determinada chuva, em (t.h /MJ.mm); L = fator topográfico que expressa o comprimento do declive; S = fator topográfico que expressa a declividade do terreno; C = fator que expressa o uso e manejo do solo e cultura; Pc = fator que expressa a prática conservacionista do solo. Segundo Baptista (1997), para estimar cada uma das variáveis da USLE, é necessária uma quantidade considerável de experimentos de campo, o que praticamente inviabiliza sua utilização para grandes áreas. O autor considera ainda que, por esta razão, torna-se necessária a utilização das técnicas de geoprocessamento, como alternativa ferramental para esse tipo de análise em escala regional. A USLE é empregada, com bons resultados, para pequenas áreas e uso agrícola, resultando na quantificação da perda de solo por erosão laminar. Quando são adotadas áreas grandes, de escala regional, não se pode ignorar que ao longo de uma vertente ocorrem, simultaneamente, os processos de erosão e de deposição, além de se observar erosão nos canais fluviais, o que não é previsto na metodologia da USLE e, que constituem uma limitação dessa equação na quantificação da erosão (Baptista, 1997). Serão comentados com mais detalhes os fatores de erodibilidade e de erosividade. A erosividade ou fator R é considerado como índice de erosão pluvial. Expressa a capacidade da chuva de causar erosão em uma área sem proteção, sendo também conhecido como “índice de Wischmeier” (Carvalho, 1994). Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Geotecnia Ambiental – 1º Semestre de 2013 11 Analisando a bibliografia disponível sobre erosão, percebe-se que, embora os pesquisadores concordem com a importância das características físicas das chuvas para se definir sua erosividade, eles divergem quanto ao cálculo da energia cinética associada, quanto ao valor da intensidade e quanto à forma de uso da freqüência e duração (Vilar, 1987). Entende-se por energia cinética a energia que uma gota de chuva adquire em sua queda ao se desprender de uma nuvem e se precipitar em direção ao solo. Essa energia é, portanto, função da massa e da velocidade da gota (SEPLAN, 1992). O índice de erosividade é obtido pela multiplicação da máxima intensidade de chuva, para duração de 30 minutos, com a energia cinética, conforme a Equação 2.2 que foi proposta por Wischmeier & Smith (1958) e, está demonstrada abaixo: 30CHCIE R = ......................................................................................................................... (2.2) Onde: R = índice de erosividade (MJ/ha)(mm/h); Ec = energia cinética (MJ/ha.mm); ICH30 = máxima intensidade de chuva em 30 minutos de duração (mm/h). Segundo Carvalho (1994), a energia cinética pode ser calculada pela Equação 2.3. CHC 8,877.logI12,142 E += ................................................................................................ (2.3) Onde: Ec = energia cinética de precipitação, em (t.m/ha.mm); ICH = intensidade de chuva do intervalo considerado, em (mm/h). Segundo Bertoni & Lombardi Neto (1993) citados por Baptista (1997), o fator de erosividade é o resultado da combinação entre as energias cinéticas das gotas de chuvas, expressa pela Equação 2.4, onde os parâmetros são os mesmos da equação descrita por Carvalho(1994), citada acima. CH0,0873logI 0,119 Ec += .................................................................................................. (2.4) Onde: Ec = energia cinética em (MJ/ ha.mm), ICH = intensidede de chuva em (mm/h). Segundo Carvalho (1994), o fator R a ser adotado deve ser a média dos vários fatores R obtidos durante um ano. Relata também que, Wischmeier considerava o fator R como a média dos valores de erosividade para um período de 22 anos. Os valores de R variam de fraco a muito forte, conforme a escala abaixo, para unidades de (t.m/ha)(mm/h): Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Geotecnia Ambiental – 1º Semestre de 2013 12 R < 250 – erosividade fraca; 250 < R < 500 – erosividade moderada; 500 < R < 750 – erosividade moderada à forte; 750 < R < 1000 – erosividade forte; R > 1000 – erosividade muito forte. Já a erodibilidade é um dos parâmetros que leva em conta as características do solo. Este parâmetro determina a maior ou menor susceptibilidade do solo a erosão. Segundo Santos (1997), Vilar & Prandi (1993) definem a erodibilidade de um solo como a sua aptidão para resistir aos esforços provenientes dos processos erosivos. Segundo Carvalho (1994), a determinação da erodibilidade pode ser feita experimentalmente, desde que se possa recolher o material erodido em tanques coletores de enxurrada e proveniente de uma área isolada conhecida, usando declive de 9% e comprimento de rampa de 25 m, sendo as áreas preparadas no sentido do declive e sem cobertura vegetal, consideradas como uma “parcela unitária”. O autor considera ainda que, quando estas condições são encontradas, os valores de L, S, PC e C são iguais a um. O valor de A pode ser determinado pela obtenção do material erodido e coletado nos tanques. O seu valor é igual à perda de solo A, por unidade de erosividade, EcICH30. Segundo Baptista (1997), Denardin (1990) compilou os valores de erodibilidade medidos em mais de trinta diferentes localidades em vários estados brasileiros e, utilizando métodos de regressão, em 31 tipos de solo, determinou a Equação 2.5, abaixo descrita: )(1078,3)(1016,1)(1034,8)(106,08 K 433-3 AROALOMPERM ×−×−×+×= −− .............. (2.5) Onde: PERM = permeabilidade codificada por Wischmeier et al. (1971); OM = porcentagem de matéria orgânica; OAL = porcentagem de óxido de alumínio, extraído por ácido sulfúrico; AR = porcentagem de areia. O método de Wischmeier, Figura 2.1, é um dos mais utilizados, por ser de fácil e rápida obtenção do parâmetro K. Este método baseia-se em um nomograma que requer algumascaracterísticas do solo como: porcentagens granulométricas dos solos, teor de matéria orgânica, estrutura e permeabilidade do solo e, resulta em um valor de K. Segundo Carvalho (1994), os valores de K variam de fraco a elevado, seguindo a classificação a seguir: K < 0,15 – erodibilidade fraca; 0,15 < K < 0,30 – erodibilidade média; K > 0,30 – erodibilidade elevada. Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Geotecnia Ambiental – 1º Semestre de 2013 13 Figura 2.1- Nomograma de Wischmeier para obtenção do fator K, fator de erodibilidade do solo (Carvalho, 1994). Segundo Vilar (1987), muito resta a esclarecer sobre a resistência do solo à erosão, porém, qualitativamente, sabe-se que os solos de comportamento granular, com partículas pequenas, da ordem de siltes e areias finas, apresentam grande susceptibilidade à erosão. Afirma também que, a erodibilidade dos solos tende a decrescer à medida que aumenta a possibilidade de agregação de partículas e a estabilidade das mesmas. Conclui então que, os solos coesivos devem apresentar uma maior resistência à erosão por solicitações externas devido ao escoamento e às gotas de chuva. Richardson and Middlebrooks (1991) citados por Holtz et al. (1997) apresentam um método simplificado para determinação de K, L e S em função do tipo de solo e da declividade do terreno, que pode ser obtido da Figura 2.2 mostrada a seguir: Inclinação do terreno x Fator KLS 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0 5 10 15 20 25 30 Inclinação do terreno (%) KL S Silte Argila Siltosa Argila Areia Figura 2.2 – Fator KLS para perda de solos x inclinação do terreno (modificado – Richardson e Middlebrooks, 1991). Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Geotecnia Ambiental – 1º Semestre de 2013 14 3.0. MOVIMENTOS DE MASSA 3.1. ESCORREGAMENTOS Consistem no movimento rápido de massas de solo ou rocha, geralmente bem definidas quanto ao seu volume, cujo centro de gravidade se desloca para baixo e para fora de um talude (natural, de corte ou aterro). Figura 3.1 – Escorregamentos de uma massa de solo. Figura 3.2 – Movimento de massa de solo. Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Geotecnia Ambiental – 1º Semestre de 2013 15 Figura 3.3 – Movimentos de massa. 3.2. ASSOREAMENTO Processo que consiste na acumulação de partículas sólidas (sedimentos) em meio aquoso ao aéreo, ocorrendo quando a força do agente transportador natural (curso d´água, vento) é sobrepujada pela força da gravidade ou quando a supersaturação das águas ou ar permite a deposição de partículas sólidas. Figura 3.4 – Assoreamento de rios. Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Geotecnia Ambiental – 1º Semestre de 2013 16 Assoreamento de córrego Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. Geotecnia Ambiental – 1º Semestre de 2013 17 Figura 3.5 – Assoreamento de canais. Figura 3.6 – Assoreamento de bueiros.
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