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07/11/2018 1 PROF. CESAR FALCÃO BARELLA – DEAMB/UFOP AMB 102 PROCESSOS GEODINÂMICOS PLANEJAMENTO E OCUPAÇÃO TERRITORIAL INTRODUÇÃO ▪ Processos Geodinâmicos: ▪ Sismos ▪ vulcanismo ▪ Processos de intemperismo (Pedogênese); ▪ Erosão; ▪ Inundação e Assoreamento; ▪ Movimentos Gravitacionais de Massa; ▪ Colapso e Subsidência. Processos Exógenos Processos Endógenos 07/11/2018 2 INTRODUÇÃO ▪ Principais processos que ocorrem no Brasil: MOVIMENTOS DE TRANSPORTE DE MASSA AGENTE TRANSPORTANTE (ÁGUA E AR) PROCESSOS EROSIVOS E DE ASSOREAMENTO EROSÃO PLUVIAL, FLUVIAL E EÓLICA MOVIMENTOS GRAVITACIONAIS DE MASSA ESCORREGAMENTOS SUBSIDÊNCIAS E COLAPSOS INUNDAÇÕES, ENCHENTES E ALAGAMENTOS PROCESSOS EROSIVOS ▪ Desagregação e remoção de partículas de solo ou de fragmentos de rocha, ocasionando o desgaste do relevo. Seus principais agentes são: a água, o vento e o gelo. ▪ Erosão natural ou geológica: ▪ Erosão acelerada ou antrópica (também podem ter causas naturais): Desenvolve-se em condições de equilíbrio com a pedogênese. Intensidade superior à da formação do solo, não permitindo a sua recuperação natural. ▪ Erosão Hídrica/Pluvial: Processo deflagrada pela ação da água de chuvas → Salpicamento, Laminar e Linear ▪ Erosão Interna: Provocada pela ação de Águas Freáticas e relacionada com a Erosão Pluvial. 07/11/2018 3 PROCESSOS EROSIVOS ▪ Esquema Evolutivo de uma vertente: EROSÃO HÍDRICA ▪ Fatores Condicionantes: ▪ Naturais: ▪ Potencial da chuva em causar erosão (Ex. Intensidade) ▪ Capacidade do solo em sofrer erosão (Ex. Textura, Permeabilidade) ▪ Cobertura vegetal (Ex. Defesa Natural, Infiltração, Retenção) ▪ Relevo (Ex. Forma, Declividade e Comprimento de Rampa) ▪ Substrato rochoso (Ex. Alteração, Fraturamento, Estruturas) ▪ Antrópicos: ▪ Desmatamento ▪ Uso e ocupação ▪ Práticas de manejo 07/11/2018 4 EROSÃO HÍDRICA ▪ Salpicamento: http://www.plantiodireto.com.br/?body=cont_int&id=953 ▪ Impacto das gotas de chuva; ▪ Resulta na desagregação de torrões e consequente deslocamento de partículas do solo; ▪ Pode ser amortizado pela existência de vegetação; EROSÃO HÍDRICA ▪ Erosão Laminar ou em Lençol: ▪ Escoamento difuso das águas pluviais; ▪ Resulta na remoção progressiva e uniforme dos horizontes superficiais do solo; ▪ Acelerado por atividades antrópicas → Agricultura. http://www.rc.unesp.br/igce/aplicada/ead/fotos/interacao/eroslam1.jpg 07/11/2018 5 EROSÃO HÍDRICA ▪ Erosão Linear ou Concentrada: ▪ Concentração das linhas de fluxo das águas superficiais; ▪ Resulta em pequenas incisões na superfície do terreno (sulcos); ▪ Podem evoluir, por aprofundamento, para ravinas e voçorocas. http://alunosonline.uol.com.br/geografia/erosao.html http://www.rc.unesp.br/igce/aplicada/ead/interacao/inter08b.html EROSÃO HÍDRICA ▪ Erosão Linear ou Concentrada: ▪ Sulco/Ravina: http://meioambiente.culturamix.com/blog/wp-content/gallery/6_15/caracteristicas-das-ravinas-2.jpg http://cdn2.portalangop.co.ao/angola/pt_pt/files/highlight/2015/0/5/0,13e3052a-10ac-4889-9c9d-341dae73e868--r--NjQweDM0Mw==.jpg 07/11/2018 6 EROSÃO HÍDRICA ▪ Erosão Linear ou Concentrada: ▪ Sulco/Ravina: http://4.bp.blogspot.com/-b9mtupIDjmw/VkeK-0j7fCI/AAAAAAAAAEY/KXSnE9zwK6Y/s1600/8.jpghttp://www.cprm.gov.br/publique/media/fig1_ravinas.jpg Ravina ou sulco? EROSÃO HÍDRICA ▪ Erosão Linear ou Concentrada: ▪ Voçoroca: https://professorjamesonnig.files.wordpress.com/2012/10/vertente-para-o-blog.png?w=552&h=343 Ravinas X Voçorocas ▪ Processo denominado voçorocas ou boçorocas; ▪ Influência das águas superficiais e subsuperficiais; Erosão Interna (“piping”) ▪ Processos Atuantes nas Voçorocas: ▪Erosão Superficial; ▪Erosão Interna (piping); ▪Solapamentos; ▪Desabamentos; ▪Escorregamentos. Alto Poder Destrutivo 07/11/2018 7 EROSÃO INTERNA ▪ Erosão Interna (“piping”): ▪ 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. Augustin & Aranha (2006) https://www.iec.cat/mapasols/ang/erosio5.asp?Grup=A&Opcio=3 EROSÃO HÍDRICA ▪ Erosão Linear ou Concentrada: ▪ Voçoroca: http://meioambiente.culturamix.com/blog/wp-content/gallery/2_34/regos-em-martes-1.jpg http://meioambiente.culturamix.com/blog/wp-content/gallery/6_15/caracteristicas-das-ravinas-3.jpg 07/11/2018 8 EROSÃO HÍDRICA ▪ Erosão Linear ou Concentrada: ▪ Voçoroca: http://www.moura.eng.br/buracodopadre_earthcache.jpg Santo Antônio do Leite EROSÃO HÍDRICA ▪ Erosão Linear ou Concentrada: ▪ Voçoroca: 07/11/2018 9 EROSÃO HÍDRICA ▪ Erosão Linear ou Concentrada: ▪ Voçoroca: EROSÃO HÍDRICA ▪ Erosão Linear ou Concentrada: ▪ Voçoroca → Processo Evolutivo: 1. A concentração do escoamento difuso começa a formar sulcos; 2. Os sulcos 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”; 07/11/2018 10 EROSÃO HÍDRICA ▪ Erosão Linear ou Concentrada: ▪ Voçoroca → Processo Evolutivo: 3. Ao ser atingido o nível de base da encosta, as águas freáticas passam a atuar; 4. Intensa erosão somada ao solapamento das paredes e alargamento da erosão; EROSÃO HÍDRICA ▪ Erosão Linear ou Concentrada: ▪ Voçoroca → Processo Evolutivo: 5. O alargamento produz uma seção transversal na forma de “U”, com várias ramificações. A vegetação então começa a se desenvolver no fundo do vale, nos setores mais a jusante; 6. No estágio senil, as ramificações apresentam as mesmas características do leito principal e a vegetação floresce em toda a área. 07/11/2018 11 EROSÃO HÍDRICA ▪ Erosão Linear ou Concentrada: ▪ Voçoroca → Processo Evolutivo: EROSÃO HÍDRICA ▪ Erosão Linear ou Concentrada: Sulco Ravina Voçoroca 07/11/2018 12 EROSÃO HÍDRICA ▪ Consequências: ▪ Assoreamento / Risco h tt p :/ /w w w .r c. u n es p .b r/ ig ce /a p lic ad a/ ea d /i n te ra ca o /i n te r1 0 .h tm l h tt p :/ /w w w .r ev is ta ea .o rg /a rt ig o .p h p ?i d ar ti go =8 3 0 http://www.pensamentoverde.com.br/wp-content/uploads/2013/07/assoreamento.jpg EROSÃO HÍDRICA ▪ Universal Soil Loss Equation (USLE): ▪ Desenvolvida com o objetivo de guiar a tomada de decisão em função da previsão da taxa média de perda de solo por erosão; ▪ É um dos métodos mais utilizados para análise da Perda de Solo; ▪ Embasada por mais de 10.000 dados; ▪ É resultado da combinação algébrica de fatores condicionantes: Voltada para Área Agrícolas Tipo da Chuva, Tipo do Solo, Fatores Topográficos, Cobertura do Solo e Práticas Conservacionistas 07/11/2018 13 UNIVERSAL SOIL LOSS EQUATION (USLE) ▪ A – Perda de solo (t/ha/ano); ▪ R – Erosividade; ▪ K – Erodibilidade; ▪ L – Comprimento da Rampa; ▪ S – Declividade; ▪ C - Cobertura/Cultivo; ▪ P - Práticas Agrícolas. A = R . K . L . S . C . P A = R . K . L . S . C . P Susceptibilidade à Erosão (Potencial) USLE/RUSLE UNIVERSAL SOIL LOSS EQUATION (USLE) ▪ Erosividade (R): Corresponde a capacidade da chuva de uma dada localidade em causar erosão ▪ É função da intensidade da chuva; 𝐸𝑖 = 68,730 . 𝑝2 𝑃 0,841 Ei = Média mensal do índice de erosão (MJ.mm/ha.h.ano); p = precipitação média mensal (mm); P = precipitação média anual (mm). Lombardi Neto & Moldenhauer (1992) O fator R para um local, é a soma dos valores mensaisdo índice de erosão 𝑅 = 𝐸𝑖 A = R . K . L . S . C . P Campinas 07/11/2018 14 UNIVERSAL SOIL LOSS EQUATION (USLE) ▪ Erodibilidade (K): Wischmeier & Smith (1978) Função: ▪ Textura ▪ Teor de M.O. ▪ Estrutura do solo ▪ Permeabilidade Fa ri n as so et a l. (2 0 0 6 ) A = R . K . L . S . C . P UNIVERSAL SOIL LOSS EQUATION (USLE) ▪ Fator Topográfico (L,S): α ω θ θ L http://www.voyagevirtuel.com/nouvelle-zelande/southland/southland-road-from-te-anau-to-lumsden-15.php 07/11/2018 15 UNIVERSAL SOIL LOSS EQUATION (USLE) ▪ Fator Topográfico (L,S): Wischmeier & Smith (1978) γ - Comprimento da Rampa (ft) θ - Ângulo da Rampa; m = 0,5 (> 5%); m = 0,4 (4,5% - 3.5%); m = 0,3 (3% - 1%); m = 0,2 (< 1%). Wischmeier & Smith (1978) LS = (γ/72.6)m . (65,41 . sin²θ + 4,56 . sinθ + 0,065) S L A = R . K . L . S . C . P UNIVERSAL SOIL LOSS EQUATION (USLE) ▪ Cobertura Superficial /Cultivo (C): ▪ Uso e Ocupação do Solo Donzelli et al.(1992) apud Araújo Jr. (1997) Fa ri n as so et a l. (2 0 0 6 ) A = R . K . L . S . C . P 07/11/2018 16 UNIVERSAL SOIL LOSS EQUATION (USLE) Exemplos UNIVERSAL SOIL LOSS EQUATION (USLE) Farinasso et al. (2006) Exemplos 07/11/2018 17 ASSOREAMENTO ▪ Acumulação de partículas sólidas (sedimentos) 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; ▪ Infraestrutura Precária de Urbanização; ▪ Desmatamento. Erosão Pluvial http://www.rc.unesp.br/igce/aplicada/ead/interacao/inter10.html ASSOREAMENTO Cachoeira do Campo - OP 07/11/2018 18 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 ou barramentos. ▪ O processo é intensificado pelas atividades antrópicas: ▪ Desmatamento; ▪ Impermeabilização do solo; ▪ Assoreamento de Canais. http://aengenharianosensina.blogspot.com/2014/01/ 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 excepcionais. 07/11/2018 19 INUNDAÇÕES/ENCHENTES/ALAGAMENTOS ▪ Definições: https://www.cemaden.gov.br/enxurrada/ INUNDAÇÕES/ENCHENTES/ALAGAMENTOS 07/11/2018 20 INUNDAÇÕES/ENCHENTES/ALAGAMENTOS Caratinga - MGBarra Mansa - RJ INUNDAÇÕES/ENCHENTES/ALAGAMENTOS Belo Vale - MG 07/11/2018 21 INUNDAÇÕES/ENCHENTES/ALAGAMENTOS ▪ Fatores Condicionantes: ▪ Fatores Naturais ▪ Pluviometria; ▪ Relevo; ▪ 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. INUNDAÇÕES/ENCHENTES/ALAGAMENTOS ▪ Hidrogramas: ▪ Registra a variação das vazões escoadas através de uma determinada seção transversal de um curso de água durante um intervalo de tempo; ▪ Representação gráfica que relaciona a vazão (Q) com o tempo (T). 07/11/2018 22 INUNDAÇÕES/ENCHENTES/ALAGAMENTOS ▪ Hidrogramas → Fatores Influentes: INUNDAÇÕES/ENCHENTES/ALAGAMENTOS ▪ Hidrogramas → Fatores Influentes: 07/11/2018 23 INUNDAÇÕES/ENCHENTES/ALAGAMENTOS ▪ Hidrogramas → Fatores Influentes: INUNDAÇÕES/ENCHENTES/ALAGAMENTOS ▪ Hidrogramas → Fatores Influentes: 07/11/2018 24 INUNDAÇÕES/ENCHENTES/ALAGAMENTOS ▪ Hidrogramas → Fatores Influentes: INUNDAÇÕES/ENCHENTES/ALAGAMENTOS ▪ Hidrogramas → Fatores Influentes: Qual hidrograma pertence a cada uso do solo? Uso 1 Uso 2 Uso 3 07/11/2018 25 INUNDAÇÕES/ENCHENTES/ALAGAMENTOS ▪ Fatores Condicionantes: INUNDAÇÕES/ENCHENTES/ALAGAMENTOS ▪ Exemplo de Soluções Possíveis: 07/11/2018 26 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.
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