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Erosão e Assoreamento em Áreas Urbanas e Rurais Prof. DSc. André G. C. Ribeiro UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA GNE 143 GEOTECNIA AMBIENTAL PROCESSOS DE DINÂMICA SUPERFICIAL Sumário Erosão Classificação Fatores que influenciam o processo de erosão Problemas causados por erosão em áreas rurais Erosão na área urbana Medidas de controle da erosão Assoreamento Causas do Assoreamento Problemas causado pelo assoreamento em rios e lagos Medidas de prevenção no processo de assoreamento 2 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) 2 Erosão Erosão vem do Latin “erosio”, que significa, corroer, separar. É o processo de desagregação e remoção de partículas do solo e ou fragmentos de rochas, pela ação combinada da gravidade com a água, vento, gelo e organismos (plantas e animais). Erosão inicia seu trabalho na parte superficial, aprofundando-se até encontrar rocha ou camada consolidada de solo. 3 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Classificação A erosão é comumente diferenciada de acordo com: Agente Erosivo Tipo de feições Natureza 4 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Agentes causadores da Erosão Agente erosivo é o que realiza o trabalho, é o que desenvolve o processo da erosão, é o que desagrega, transporta e deposita os materiais. Os mais importantes agentes de erosão são: Vento (Erosão Eólica) Água (Erosão Hídrica) Gelo (Erosão Glacial) Gravidade (Movimento de Massa) 5 Fluidos GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Agentes causadores da Erosão 6 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) 6 EROSÃO HÍDRICA 7 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) EROSÃO EÓLICA 8 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) EROSÃO GLACIAL 9 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) A erosão eólica, ou seja, causada pelo vento ocorre principalmente em regiões: Planas; Com baixa precipitação; Alta incidência de ventos; Pouca vegetação. Agentes causadores da Erosão 10 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Agentes causadores da Erosão EROSÃO EÓLICA 11 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) A erosão hídrica, ou seja, causada pelas águas podem ser divididas nas seguintes fases: Desagregação – embate das gotas de chuva com o chão, desagregando as partículas do solo desnudo. Transporte – as partículas do solo desprendidas pelo impacto das gotas de chuva têm, no escoamento superficial, o principal veículo de transporte. Deposição – ou assentamento, última fase do processo erosivo, é a parada do material, formando os depósitos de assoreamento. Agentes causadores da Erosão 12 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Agentes causadores da Erosão EROSÃO HÍDRICA Processo de desagregação, transporte e deposição das partículas de solo 13 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Tipo de feições Dependendo da forma como se processa o escoamento superficial das águas providas da chuva ao longo de uma encosta, pode-se desenvolver dois tipos de feições de erosão: Erosão Laminar: Feições erosivas oriundas de escoamento difuso das águas, resultando na remoção progressiva e relativamente uniforme dos horizontes superficiais do solo; Erosão Linear: Feições erosivas em forma de canais podendo ser de três tipos: Tipos Características do canal Processo de erosão SULCOS Raso com seção em V Superficiais RAVINAS Profundo com seção em V Superficiais BOÇOROCAS OU VOÇOROCAS Profundo com seção em U Superficiais e Subsuperficiais 14 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Erosão Hídrica Linear 15 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Erosão Laminar 16 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Erosão Linear em Sulcos 17 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Erosão Linear em Ravinas 18 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Boçoroca ou Voçoroca 19 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Tipo de feições Boçoroca ou Voçoroca A palavra boçoroca vem do tupi e significa romper ou rasgar; São processos de erosão que se desenvolve não somente das águas superficiais (escoamento superficial das águas da chuva), mas também dos fluxos d’água subsuperficiais, em que inclui o lençol freático. A voçoroca é palco de diversos fenômenos: Erosão superficial Erosão interna Desabamentos Escorregamentos 20 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Tipo de feições Boçoroca ou Voçoroca As boçorocas ou voçorocas podem ser classificadas conforme seu grau de desenvolvimento em: ativa, inativa e paleovoçoroca. O grau de atividade pode ser definido pela suavização de suas bordas e pela presença de vegetação. 21 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Voçoroca Ativa 22 Voçoroca Inativa GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Tipo de feições Outros tipos de feições de erosão são: Erosão por Salpicamento: Formas erosivas causadas pelo impacto da gota d’água formando pequenas “crateras”. Erosão Interna ou Tubular (Piping): Feições erosivas oriundas da remoção de partículas no interior do solo, formando canais que evoluem em sentido contrário ao do fluxo da água 23 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Erosão por Salpicamento 24 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Erosão interna (Piping) 25 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Erosão interna (Piping) 26 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Natureza Erosão natural (ou geológica): processo natural de evolução da superfície terrestre, caracterizado pela desagregação e transporte de materiais do solo pelos agentes erosivos, de forma lenta e contínua; Erosão antrópica (ou acelerada): processo rápido e destrutivo, induzido principalmente pela ação humana, gerando desequilíbrio nas fases de erosão natural e sedimentação. 27 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Fatores que Influenciam o Processo de Erosão A extensão da erosão, e consequentemente a quantidade de sedimentos produzidos numa bacia, depende dos seguintes fatores condicionantes: Fator Chuva Fator Solo Fator Topográfico Fator Vegetação Fator Humano 28 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Fatores que Influenciam o Processo de Erosão Fator Chuva: O índice que expressa a capacidade da chuva provocar erosão é conhecido como EROSIVIDADE, que depende basicamente: Volume da precipitação; Intensidade e duração da precipitação; • Frequência da precipitação; 29 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Fatores que Influenciam o Processo de Erosão Fator Solo: O índice que mede a resistência do solo à ação erosiva das águas é chamado de ERODIBILIDADE, que depende principalmente das seguintes propriedades do solo: Textura – influi na capacidade de infiltração e absorção da água das chuvas. Estrutura – influi na capacidade de infiltração da água e na capacidade de arraste de partículas do solo. Permeabilidade – determina a maior ou menor capacidade de infiltração da água no solo e esta diretamente relacionada com a porosidade do solo. 30 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Fatores que Influenciam o Processo de Erosão Fator Topográfico: Está diretamente relacionado com a declividade e tamanho da rampa, da encosta ou vertente. 31 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Fatores que Influenciam o Processo de Erosão Fator Vegetação: A vegetação atua como uma camada protetoraentre o solo e a atmosfera, onde as folhas e tronco (componentes superficiais) absorvem parte da energia do impacto das gotas de chuva e dissipam a energia do escoamento superficial e do vento, reduzindo as respectivas velocidades. 32 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Fatores que Influenciam o Processo de Erosão Fator Humano: Retirada da cobertura vegetal (Desmatamento e queimada); • Agricultura irracional (manejo inadequado de plantações); • Formação excessiva de pastos (criação de gado); • Abertura de estradas; • Abertura de valetas; • Execução de loteamentos; • Impermeabilização do solo; • Mineração. 33 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Problemas Causados pela Erosão em Áreas Rurais Danos locais às terras agrícolas (remoção de camadas férteis); • Assoreamento dos rios, lagos e demais cursos d’água; • Rebaixamento do lençol freático; • Contaminação dos cursos d’água por parte dos produtos agrícolas; • Dificuldade de acesso em determinadas áreas. 34 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Erosão na Área Urbana Impermeabilização aumento do escoamento superficial; • Diminuição da infiltração; • Mudança de regime de escoamento mais drástica. 35 Efeito da urbanização no processo de erosão GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Problemas Causados pela Erosão em Áreas Urbanas Problemas às estruturas hidráulicas e outras obras de engenharia; Deposição de sedimentos em canais; Problemas de abastecimento público de água devido ao assoreamento de rios e reservatórios. Abaixamento de greides de ruas. 36 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) 37 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Prejuizos causados pela Erosão Diminuição da capacidade produtiva do solo; Assoreamento dos cursos d’água que resultam em transbordamento e inundações; Queda de barreiras em estradas; Encarecimento do tratamento da água; Prejuízo financeiro, pois os adubos e corretivos aplicados no solo, são carreados junto com o solo erodido, não sendo utilizados pelas plantas. 38 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Medidas de Controle de Erosão Planejamento urbano Estruturas de contenção e sistemas de drenagem no topo de taludes; Uso de Geossintéticos (Geomanta, Geogrelhas e Biomantas) para estabilização de encostas e vertentes; 4. Conservação da vegetação natural; 5. Reflorestamento (mata ciliar); 39 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) 39 CONTENÇÃO DE SEDIMENTOS CONSTRUIDOS COM GABIÃO 40 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) CONSTRUÇÃO DE DRENOS NO TOPO DE TALUDES COM GEOTÊXTIL 41 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) 42 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) 43 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Assoreamento É o acúmulo de areia, solo desprendido de erosões e outros materiais (lixo e entulhos) levados até rios e lagos pela chuva ou pelo vento. O Processo de Assoreamento numa bacia hidrográfica encontra-se intimamente, relacionado aos Processos Erosivos, uma vez que é este que fornece os materiais que ao serem transportados e depositados darão origem ao Assoreamento. 44 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Exemplos de Assoreamento 45 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) 46 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Causas do Assoreamento Desmatamentos (tanto das matas ciliares quanto das demais coberturas vegetais que, naturalmente, protegem os solos); Construções em encostas; Técnicas agrícolas inadequadas; Ocupação do solo (exploração agropecuária); Exploração do solo (mineração); Movimentação de terra; Ocupação urbana acompanhada da impermeabilização do solo; Disposição inadequada de Resíduos sólidos (lixo). 47 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Assoreamento Materiais de Assoreamento 48 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Problemas causados pelo assoreamento em rios e lagos a) Elevação do fundo prejudicando a navegação. b) O material fino em suspensão é uma barreira à penetração dos raios solares, prejudicando a biota que realiza fotossíntese. c) Enchentes, inundações causadas pelo assoreamento de rios urbanos, pelo assoreamento de córregos e de sistemas de drenagem pluvial. d) Contaminação dos cursos d’água por parte dos resíduos (lixo) e entulhos jogados nos rios, lagos e córregos. 49 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) 50 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) 51 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) 52 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) 53 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Assoreamento de rios urbanos 54 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Assoreamento de rios urbanos 55 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) 56 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) 57 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) 58 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) 59 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Medidas de Prevenção do Processo de Assoreamento Recuperação da Mata ciliar Dragagem dos rios Combater os processos erosivos Planejamento do crescimento urbano (margens dos cursos d’água) Disposição adequada de resíduos 60 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) 61 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) 62 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) 63 Compare as duas figuras e aponte 4 erros referente ao processo de erosão e assoreamento. GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) SABATINA JOGO DOS 4 ERROS Ao beberem água no rio, o gado e outros animais defecam, urinam e pisoteiam o leito do rio, causando erosão e poluição. Cercando o pasto, permitimos o desenvolvimento da mata ciliar e evitamos a poluição do rio pelos animais. 64 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Com a margem desprotegida, solo e resíduos são carregados para o rio e os taludes são erodidos. Sem mata ciliar, o solo das margens do rio é levado embora pela erosão, deixando o rio lamacento. 65 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) A mata ciliar deve ser espessa, densa e larga o suficiente para segurar todos os resíduos carregados pelas chuvas. 66 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) Plantando árvores, a vegetação protege o rio, segurando o solo e os resíduos dos pastos e lavouras. 67 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) O plantio morro abaixo faz com que a água da chuva escorra com facilidade, levando junto solo, sementes e adubo. As plantações devem ser feitas ao longo da curva de nível, contornando o talude, para segurar a água da chuva. 68 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro) A falta de proteção nos topos dos morros e áreas com declive acentuado faz a água escoar rapidamente, causando erosão. O topo do talude íngreme deve ser protegidos por árvores, para evitar a erosão. 69 GNE 143 – Geotecnia Ambiental (Prof. André Ribeiro)
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