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GEOMORFOLOGIA DE VERTENTES INTRODUÇÃO Vertente ou encostas – planos de declives variados que divergem da crista. Forma tridimensional que foi modelada pelos processos de erosão, atuantes no presente e no passado e representam a conexão dinâmica entre o interflúvio e o fundo do vale regiões montanhosas – vertentes abruptas planícies – vertente suave limite inferior da vertente – processos deixam de atuar (pediplanos, falésias e outros) limite superior – linha de partilha da água, superfície onde ocorre o transporte contínuo de matéria limite interno – embasamento rochoso ou superfície de intemperismo FORMAS DAS VERTENTES Côncava – converge o fluxo da água Convexa – diverge o fluxo da água Escarpa - face livre Plana – acumulação de detritos • Função • Clima, relevo e material de origem PROCESSOS DE ESCULTURAÇÃO Processos modeladores das vertentes Endogenéticos – originam no interior da Terra (orogenia, epirogênese, vulcanismo) porque modificam a posição altimétrica e orientação das vertentes Exogenéticas – originam na superfície da Terra) reduzindo o nível de base intemperismo movimento de massa processo morfogenético fluvial ação biológica Intemperismo – formação dos detritos Morfogenético fluvial Ação mecânica das gotas – erosão por salpico Escoamento pluvial – erosão em lençol, laminar ou superficial e em ravinas Ação biológica Plantas têm ação de: Deslocar as partículas pela raiz - maior permeabilidade, maior ação bioquímica e retirada de nutrientes, o que conseqüentemente provoca a desagregação e o empobrecimento do solo Impedir com suas folhas a ação mecânica das gotas, bem como interceptar ventos e fornece húmus (agregador do solo) A ação dos animais (vermes, térmitas, formigas) que desagregam o solo e sedimentos tornando-os carreáveis pela água Movimento de massa Movimento gravitacional que provoca a movimentação das partículas ou regolito pela encosta Implicitamente considera que a gravidade é a única força importante e que nenhum outro meio de transporte atue A água estando presente é um facilitador do movimento Existem várias classificações disponíveis para distinguir os movimentos, e estas classificações consideram Velocidade do movimento Material movimentado e volume Forma do movimento Umidade do material AGENTES (Causam a instabilidade) Predisponentes (intrísecos) Efetivos (responsável pelo desencadeamento) Preparatórios Imediatos Complexo geológico; Complexo geomorfológico; Complexo climatolológico; Complexo biótico e antrópico Pluviosidade; erosão; oscilação térmica; congelamento e degelo; dissolução química; etc. Chuvas intensas; fusão do gelo e neve; erosão; terremoto; ondas; ação do homem CAUSAS Interna Externa Intermediária Mantém geometria; Redução dos parâmetros de resistência; Oscilação térmica Altera a geometria; Aumento da tensão cisalhante sem diminuição da resistência; Vibrações; Alteração natural da inclinação Elevação nível piezométrico em massas homogêneas; elevação da coluna de água em descontinuidade; Rebaixamento rápido do freático; “Pipping”; Redução da coesão aparente Tipos de movimento de massa Queda ação da gravidade em uma massa de solo ou rocha pequenos a médios volumes geometria variável: lascas, placas, blocos, etc. gradualmente instável por ter sua base deslocada culminando em rápido movimento de massa(vários m/s) é um dos principais mecanismos de modificação morfológica da encosta ocorrem em vertentes íngremes, falésias, margem fluvial, e corte de rodovia e ferrovia Fonte: Geological Survey of Canada http://gsc.nrcan.gc.ca/landslides/photos/howsontopplemg03717.jpg Causas Alívio de tensões Vibração Variação térmica do maciço Perda da sustentação dos blocos por ação erosiva Deslizamento/Escorregamento atuação de uma tensão cisalhante em um ou vários planos na massa instável, parcial ou totalmente saturada. solos espessos e argilosos pode ser deflagrado a partir da queda de bloco onde o depósito se instabiliza conforme a geometria da superfície de ruptura pode se dividir em: Deslizamento planar (superfície plana) Escorregamento rotacional (superfície cilíndrica) poucos planos de deslocamento (externos) velocidades médias (m/h) a altas (m/s) pequenos a grandes volumes de material geometria e materiais variáveis: Planares – solos pouco espessos, solos e rochas com um plano de fraqueza; Circulares – solos espessos homogêneos e rochas muito fraturadas Em cunha – solos e rochas com dois planos de fraqueza Deslizamento Planar solo sobre rocha Enseada de Piraquara, em 1985 Fluxo de detritos ou corridas caracteriza-se pela massa mobilizada (constituída por rocha fragmentada e solo) que se comporta como um líquido viscoso podendo estar saturado ou seco. não apresenta superfície de ruptura definida contato entre a massa estacionária e mobilizada é abrupta pode ser classificada como: fluxo granular, de detritos ou de lama ocorre quando a camada impermeável impede a descida da água, provocando a concentração na camada sobrejacente muitas superfícies de deslocamento desenvolvimento ao longo das drenagens velocidades médias a altas mobilização de solo, rocha, detritos e água grandes volumes de material extenso raio de alcance, mesmo em áreas planas Corridas Fotos cedidas GEORIO Corrida Sumaré, 2010 Rastejo ou creep vários planos de deslocamento (internos) velocidades muito baixas (cm/ano) a baixas e decrescentes com a profundidade movimentos constantes, sazonais ou intermitentes solo, depósitos, rocha alterada/fraturada geometria indefinida grande volume de material Causas: pisada de gado, raízes, buraco de animais e queimadas Escorregamento rotacional – caso específico Fonte: Guidicine e Niable, 1983 A curva apresentada na calha de drenagem é resultante do processo de movimentação de rastejo do solo coluvionar. A foto também mostra o sistema de instrumentação geotécnica para controlar o movimento da massa do colúvio - Município de Angra dos Reis (foto tirada na visita técnica realizada em 16/12/2005). HIDROLOGIA DA ENCOSTA Nos topos e fundos dos vales transitam sedimentos e diversos elementos detríticos ou solúveis, por meio de mecanismos associados a águas ou ventos em interação com as forças gravitacionais Fundos dos vales – coleta e transfere os materiais transportados para jusante, por fluxo concentrado em canais, interconectados com outros sistemas coletores Reconhecimento, localização e quantificação dos fluxos de água nas encostas são importantes para o entendimento da dinâmica da encosta sob diferentes climas e formações geológicas Efeitos hidrológicos e geomorfológicos de processos naturais ou antrópicos vão refletir mudanças na precipitação na saída da bacia – Planejamento local e regional CICLO HIDROLÓGICO Precipitação (volume, distribuição temporal e intensidade) afeta a natureza e a magnitude do trabalho geomorfológico medida por: pluviômetro e pluviógrafo registro hidrológico permite estudo da freqüência das chuvas com diferentes intensidades podendo identificar a amplitude de variação http://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.sociedadedosol.org.br/agua/aguadechuva/pluvipet.jpg&imgrefurl=http://www.sociedadedosol.org.br/agua/aguadechuva/agua-de-chuva.htm&usg=__kVZnwMoeo-ReAit8BP1NbFGT6jo=&h=903&w=409&sz=277&hl=pt-BR&start=1&um=1&itbs=1&tbnid=9YepwypZVy4gMM:&tbnh=147&tbnw=67&prev=/images%3Fq%3Dpluvi%25C3%25B4metro%2Bpet%2Be%2Bfunil%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26rlz%3D1R2SKPB_pt-BRBR344%26tbs%3Disch:1 http://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.ufpel.edu.br/faem/agrometeorologia/images/pluviometro86.jpg&imgrefurl=http://www.ufpel.edu.br/faem/agrometeorologia/instrumentos.htm&usg=__kFWDVte1GKJ3NClVLrPRpI7X5w4=&h=1800&w=2400&sz=327&hl=pt-BR&start=2&um=1&itbs=1&tbnid=fCqBsD517FYuuM:&tbnh=113&tbnw=150&prev=/images%3Fq%3Dpluvi%25C3%25B4metro%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26rlz%3D1R2SKPB_pt-BRBR344%26tbs%3Disch:1 Interceptação pela vegetação precipitação é interceptada na copa das árvores e a água é perdida por transpiração para a atmosfera. Se a chuva exceder a demanda da vegetação à água atravessa a copa ou escoa pelo tronco atingindo o solo fatores que influenciam na interceptação da chuva pela cobertura vegetal (tipo, forma, declividade) e característica da chuva chuva de pequena intensidade (até 10 mm) tende a ser interceptada pela copa da árvore. A interceptação da chuva torna-se insignificante em chuvas de longa duração e intensidade o que favorece a chuva atingir o solo Escoamento da água Ao atingir o solo a água pode: Não Infiltrar - Escoar superficialmente (runoff) se a chuva exceder a capacidade de infiltração do solo Infiltrar - movimento da água no solo, torna a água disponível para as plantas e recarga dos aqüíferos escoar subsuperficialmente (topografia, perfil do solo e umidade) escoar e atingir o aquífero As variáveis que afetam a taxa de infiltração são: Características da chuva Condições da cobertura do solo Condições do solo (textura, estrutura, profundidade, umidade e porosidade) Atividade biogênica Evapotranspiração Componentes de evaporação – água cedida pelo solo, lagos, oceanos e rios para a atmosfera Componente de transpiração – água cedida pelas plantas para a atmosfera FATORES CONTROLADORES Propriedade do maciço – erodibilidade Erosividade Cobertura vegetal Característica da encosta Característica do maciço Erodibilidade – resistência do solo em ser removido e transportado. Características do solo que influenciam na erosão textura densidade aparente porosidade teor de matéria orgânica estabilidade dos agregados Espessura do manto de intemperismo Presença de falhas e fraturas, foliação e bandamento composicional nas rochas Presença de depósitos de encosta (colúvio e tálus) Erosividade habilidade da chuva de causar erosão. parâmetros: intensidade da chuva infiltração escoamento superficial escoamento subterrâneo Tipo de solo Perda Terra (ton/ha/ano) Água (% chuva Arenoso 21.1 5,7 Argiloso 16,6 9,6 Terra rocha 9,5 3,3 % de água escoada p/ 1300 mm em encostas de declive 8 – 12% Cobertura vegetal Influencia nos processos erosivos da seguinte forma: Densidade da cobertura vegetal Energia cinética da chuva Formação de húmus Estabilidade e teor dos agregados Característica da encosta Declividade Comprimento Forma da encosta PROCESSOS EROSIVOS PRINCIPAIS erosão em lençol, laminar ou superficial - causada pelo escoamento da água em uma superfície de forma difusa e sem formar canais erosão por salpico - bombardeio das gotas da chuva no solo erosão em ravinas - é uma erosão laminar que possui velocidade de fluxo superior a 30 cm/s e que provoca incisão no solo erosão em voçorocas - erosões em encosta, que possui paredes laterais íngremes e fundo achatado, ocorrendo fluxo de água em seu interior erosão subterrânea - Formada pela ação destrutiva da água subterrânea principalmente em regiões calcárias onde as águas carreiam os sais solúveis que são produto do intemperismo químico. erosão subsuperficial - movimento lateral da água em subsuperfície, nas camadas superiores do solo. O fluxo pode ocorrer em pippes DOCUMENTAÇÃO E INVESTIGAÇÃO Tem por objetivo: Registrar os processos ocorridos Gerar dados para análise visando a previsão para novos deslizamentos Servir de base para modelagem A documentação deve diagnosticar quais são os condicionantes do movimento de massa, para tanto é necessário se ter as seguintes informações Imagens de satélite e radares Fotografias aéreas e de helicóptero Mapeamento de campo a partir de métodos de investigação de campo indireta (geofísica) e direta (furos de sondagem, inclinômetros, marcos, piezômetros) Armazenamento dos dados