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PLANEJAMENTO E OCUPAÇÃO TERRITORIAL PROCESSOS GEODINÂMICOS SUPERFICIAIS PROCESSOS GEODINÂMICOS • sismos • vulcanismo • interações físico-químicas na água, no solo e na rocha, • erosão (movimentos gravitacionais e de transporte de massa) • assoreamento, sedimentação• assoreamento, sedimentação • expansão de solo ou rocha, • processos de intemperismo (degradação de solos e rochas), • carstificação • subsidência, colapso de solos. PROCESSOS ENDÓGENOS Vulcanismos Sismos Monte Fuji (Japão): Elevation: 3,776 m PROCESSOS EXÓGENOS São os processos que modificam a superfície da terra e que agem na interface entre a hidrosfera, a atmosfera e a litosfera. São movidos, principalmente, pela energia solar e gravitacional e são os responsáveis pela modelagem da superfície da Terra. São resultantes de ações dinâmicas ou eventos - Provocados porSão resultantes de ações dinâmicas ou eventos - Provocados por agentes como chuva, vento, ondas, marés, rios, gelo, etc. - que envolvem a aplicação de forças sob certos gradientes. Quando as forças excedem as resistências dos sistemas, ocorrem modificações por deformações do terreno, mudança de posição ou mudanças na estrutura química. Dependendo da velocidade do processo ou da relação de forças atuantes, estas modificações podem ser perceptíveis ou não ao homem e têm diferentes velocidades, produzindo feições características e sequências ordenadas de paisagem Obedecem o princípio do uniformitarismo - Os mesmos processos atuantes hoje operaram no passado, embora não necessáriamente comatuantes hoje operaram no passado, embora não necessáriamente com a mesma intensidade. Requerem o conhecimento das condições climáticas, inclusive mundiais e seu entendimento requer o conhecimento das mudanças geológicas e climáticas ocorridas no Pleistoceno - a maior parte da superfície terrestre tem idade pleistocênica ou mais recente. Abordagem e Estratégias de Estudo Questão principal - Que tipo de equilíbrio ou desequilíbrio prevalece quando modificações no meio físico são impostas numa certa área? Objetivo - Compreender o presente (e o passado) e prever o futuro. Sem monitoramento - Por evidências nas formas de relevo e depósitos correlatos. - Transferência de teoria geral para avaliar local ou caso específico.- Transferência de teoria geral para avaliar local ou caso específico. - Experimentos de laboratório ou simulações matemáticas - Comparação com situação ainda não desenvolvida e correlação com outros locais monitorados Com monitoramento - Medição direta dos processos por instrumentos ou observação do comportamento ao longo do tempo. MOVIMENTOS DE TRANSPORTE DE MASSA AGENTE TRANSPORTANTE (ÁGUA, GELO E AR) - PROCESSOS EROSIVOS E DE ASSOREAMENTO EROSÃO PLUVIAL, FLUVIAL, EÓLICA, GLACIAL PRINCIPAIS PROCESSOS NO BRASIL INUNDAÇÕES, ENCHENTES E ALAGAMENTOS MOVIMENTOS GRAVITACIONAIS DE MASSA SEM AGENTE TRANSPORTANTE ESCORREGAMENTOS: FRENTE LIVRE DE MOVIMENTAÇÃO (ENCOSTAS) SUBSIDÊNCIAS, COLAPSOS: MOVIMENTOS VERTICAIS SEM FRENTE LIVRE DE MOVIMENTAÇÃO INUNDAÇÕES, ENCHENTES E ALAGAMENTOS EROSÃO Desagregação e remoção de partículas de solo ou rocha, pela ação combinada da a gravidade com a água, gelo, organismos. Erosão hídrica ou pluvial – É o principal processo erosivo e deve-se à ação da água de chuvas, podendo ser laminar ou linear. Erosão interna – Provocada pela ação de águas freáticas e conjuga-se com a erosão pluvial.erosão pluvial. - Erosão natural ou geológica, que se desenvolve em condições de equilíbrio com a formação do solo; - Erosão acelerada ou antrópica, cuja intensidade é superior à da formação do solo, não permitindo a sua recuperação natural. -No entanto, processos erosivos acelerados podem também ter causas naturais, tais como mudança de nível de base ou soerguimentos tectônicos, por exemplo. Esquema de evolução de vertentes Fatores Condicionantes Naturais Chuva (erosividade) Cobertura vegetal (defesa natural, infiltração, retenção) Relevo (forma, declividade e comprimento de rampa) Solos (textura, estrutura, permeabilidade, erodibilidade) Substrato rochoso (alteração, fraturamento, estruturas) Antrópicos Desmatamento Uso e ocupação Práticas de manejo Erosão laminar ou em lençol - Causada pelo escoamento difuso das águas das chuvas, resultando na remoção progressiva e uniforme dos horizontes superficiais do solo. É o principal responsável pelo modelamento geológico da paisagem. No entanto, atividades antrópicas, principalmente a agricultura, também podem acelerar a erosão laminar. PERDA POTENCIAL DE SOLOS POR EROSÃO Equação Universal de Perdas de Solos (USLE) E = R x K x L x S x C x P E = Perda de solos calculada por área (t/ha) R = Fator erosividade da chuva R = Fator erosividade da chuva K = Fator erodibilidade dos solos L = Fator comprimento de rampa S = Fator grau de declive C = Fator uso e manejo P = Fator prática conservacionista Erosividade das chuvas (R) - É proporcional ao produto da energia cinética total das gotas e sua intensidade máxima em 30 min. (J.m-2.cm.h-1) E = Energia cinética da chuva (J/m2) I30 = Intensidade máxima da chuva em 30 minutos (cm/h) 100 IER 30××××==== Erodibilidade dos solos/rochas (K) - Condicionada pela textura (capacidade de infiltração, coesão), estrutura (infiltração, arraste de partículas), permeabilidade (circulação de água), densidade (compactação) e composição mineralógica. Pode ser obtida a partir de vários ensaios laboratoriais (Inderbitzen, desagregabilidade, etc.). Topografia - Declives e comprimentos de rampa, obtidos a partir de cartas topográficas. São analisados geralmente em conjunto, sendo correlacionados através de várias expressões. LS = 0,00984 x L 0,63 x S 1,18 L = Comprimento da vertente em metros; S = Declividade expressa em percentagem. Cobertura Vegetal - Defesa natural dos terrenos, proteção ao impacto das gotas, dispersão e quebra da energia das águas de escoamento, aumento da infiltração pela ação das raízes, aumento da capacidade de retenção (húmus). É representada pelo uso do solo e pelas práticas adotadas em sua conservação. Erosão linear ou concentrada - Causada pela concentração das linhas de fluxo das águas de escoamento superficial, resultando em pequenas incisões na superfície do terreno, em forma de sulcos, que podem evoluir, por aprofundamento, para ravinas e voçorocas. Voçorocas - Caso a erosão se desenvolva por influência das águas superficiais, mas também dos fluxos d’água subsuperficiais, em que se inclui o lençol freático, configura-se o processo mais conhecido por “piping”, originando as voçorocas (ou boçorocas). O “piping” se dá pela remoção de partículas do interior do solo, formando canais que aumentam em sentido contrário ao fluxo da água, provocando o colapsos do terreno, com desabamentos que alargam a voçoroca e criam novos ramos. Assim, as voçorocas são fenômenos com alto poder destrutivo, no qual atuam diversos processos: erosão superficial, erosão interna (piping), solapamentos, desabamentos e escorregamentos. Voçorocas Processos erosivos acelerados (Formação de voçorocas) 1. A concentração do escoamento difuso começa a formar sulcos, que se aprofundam e formam ravinas, consideradas como tal a partir do momento em que máquinas agrícolas não conseguem transpô-las. A seção da erosão tem uma forma de “V”; 2. Ao ser atingido o nível de base da encosta, as águas freáticas passam a atuar e à intensa erosão vertical se soma ao solapamento das paredes eatuar e à intensa erosão vertical se soma ao solapamento das paredes e alargamento da erosão; 3. O alargamento produz uma seção transversal na forma de “U”, com várias ramificações. A vegetação então começa ase desenvolver no fundo do vale, nos setores mais a jusante; 4. No estágio senil, as ramificações apresentam as mesmas características do leito principal e a vegetação floresce em toda a área. Evolução de processos erosivos acelerados Erosão por sulcos Erosão por ravina Cadastro de formas erosivas Cachoeira do Campo - OP Alexânia - GO EROSÃO COSTEIRA Regiões costeiras são locais de intensa dinâmica e constantes modificações por acresção ou erosão - Ondas - Correntes litorâneas - Marés Diversas MorfologiasDiversas Morfologias - Praias - sedimentos acumulados ao longo da zona costeira - Falésias - ação das ondas e movimentos de massa - Ilhas barreiras - acumulações de areias paralelas à linha de costa, formando lagunas - Restingas - faixas arenosas móveis - Dunas - grandes acumulações de areia na linha de costa e interior Sistema Praial – As praias oceânicas têm variadas características físicas (granulometria e morfologia) em função de condicionantes geológicos, geomorfológicos e oceanográficos. Os processos sedimentares (erosão, deposição e transporte) que ocorrem em uma praia são produto de fatores: Meteorológicos/Climáticos – Influência na variação do nível do mar e na atuação dos ventos (ondas e correntes costeiras). Oceanográficos/Hidrológicos – Ações de ondas e marés. Geológicos – Processos sedimentares que determinam o balançoGeológicos – Processos sedimentares que determinam o balanço sedimentar, entre outros. Antrópicos – Interferências do homem nos ecossistemas costeiros, modificando os fatores naturais. O balanço sedimentar é a relação entre perdas/saída e ganhos/entrada de sedimentos numa praia (praia-continente-plataforma continental) Balanço negativo – Erosão Balanço positivo - Progradação Erosão Costeira (Cabedelo PB) Algarve - Portugal Algarve - Portugal (Para onde?) Como a praia recua e avança anualmente, o que fazemos? Meu bem, amanhã não pode ter sopa aqui em casa! Erosão costeira – Rio de Janeiro Atafona, Campos - RJ Atafona, Campos - RJ QUANDO HÁ A CONTRIBUIÇÃO DA DINÂMICA INTERNA... ASSOREAMENTO Acumulação de partículas sólidas (sedimentos) em meio aquoso ou aéreo, quando a força do agente transportador é sobrepujada pela gravidade, ou quando a supersaturação das águas causa a deposição de partículas. O processo é intensificado pelas atividades antrópicas (práticas agrícolas inadequadas e infraestrutura precária de urbanização), decorrente de um modo geral do aumento da erosão pluvial. A criação de reservatórios (barragens para diversos fins) modifica o perfil de equilíbrio dos rios: o nível de base é elevado a montante da barragem, alterando a forma do canal e a capacidade de transporte sólido. Assoreamento de reservatórios e diminuição da vida útil destes. Bauru - SP Cachoeira do Campo - OP ANTES DEPOIS Lagoa da Pampulha (BH) Ação antrópica x Assoreamento Ação antrópica x Assoreamento Ação antrópica x Assoreamento INUNDAÇÕES/ENCHENTES/ALAGAMENTOS Extravasamento das águas de um curso para as áreas marginais quando a vazão a ser escoada é superior à capacidade da calha, normalmente associada a cheias, assoreamento de canais, barramentos ou remansos. As atividades antrópicas desordenadas contribuem para a intensificação das inundações (desmatamento, impermeabilização, assoreamento de canais).canais). Regime fluvial Leito de vazante – escoa as águas de estiagem e acompanha o talvegue Leito menor – encaixado entre as margens definidas pelos diques marginais Leito maior – ocupado nas cheias Planície de inundação – escoa as águas em enchentes exepcionais As inundações localizadas (alagamentos) são provocadas por intervenções antrópicas nas drenagens, com estrangulamento dos canais em pontes, bueiros e aterros. Quando o sistema de drenagem de águas pluviais é inadequado, também ocorrem cheias devido às concentrações excepcionais das águas do escoamento superficial. Este processo é denominado alagamento Enchentes e enxurradas são fenômenos de maior intensidade e menor tempo de duração, sendo geralmente mais catastróficos. A ocorrência de processos de inundações, alagamentos, enchentes e solapamento de margem fluvial causam a destruição de moradias, prejuízos materiais econômicos, degradação dos recursos hídricos e transtornos diversos que alteram a rotina da população. ASPECTOS CONDICIONANTES Fatores Naturais Pluviometria; Relêvo; Tamanho e forma da bacia; Gradiente hidráulico do rio; Dinâmica de escoamento Fatores Antrópicos Impermeabilização dos terrenos; Obras e intervenções estruturais diversas ao longo dos cursos d’água; Erosão e assoreamento. HIDROGRAMAS Representação gráfica que relaciona a vazão (Q) com o tempo (T). Registra a variação das vazões escoadas através de uma determinada seção transversal de um curso de água durante um intervalo de tempo. Parcela dos escoamentos existentes que compõem um hidrograma após um período chuvoso isolado e de mesma intensidade sobre uma bacia IMPERMEABILIZAÇÃO Modificações no hidrograma pela impermeabilização da bacia Ocupação das margensmargens Grandes modificações no regime hidrológico Retificação de canais Estrangulamento de cursos Retificação de cursos de água Impermeabilização Obstrução do canal de drenagem Barra Mansa - RJ Ocupação de planície aluvionar Caratinga - MG Na maioria das vezes, intervenções de engenharia no sentido de minimizar os efeitos de inundações e enchentes podem agravar ainda mais a situação, ou transferir o problema para jusante, com maior magnitude New Orleans Piscinões em São PauloPiscinões em São Paulo Barragens para contenção de cheias SOLAPAMENTO Inicia-se durante o período de enchente, com a retirada de materiais da base dos taludes nas margens dos rios, pela ação das águas erodindo e desestabilizando, por desconfinamento, os materiais localizados na parte superior das bordas fluviais, podendo causar a instabilização e ruptura de grandes porções do terraço marginal. O solapamento ocorre em diversas escalas, atingindo desde os córregos menores até os cursos d’água de ordem maior, e seu desenvolvimento é fator importante no retrabalhamento dos sedimentos depositados nos fundos de vale e bancos artificiais originados pelo assoreamento recente. Outra forma de desenvolvimento do processo ocorre a partir da enchente e inundação dos terrenos marginais.