b) Agentes erosivos e tipos de erosão

b.1) Conceituação

• Erosão geológica (geomorfológica, natural, normal):É processada normalmente pelo arranque das partículas e materiais (solos, formações superficiais, pedras) e o seu transporte/deslocamento subseqüente para os pontos mais baixos sem a intervenção humana e atuando de forma gradativa;

• Erosão acelerada (antrópica, induzida pelo homem):Corresponde àquela originada nos solos agrícolas e/ou obras provocadas pelo homem (rodovias, aterro, etc.).

• Esquema Geral de Erosão (Natural; Normal; Acelerada; Antrópica): Formas, Agentes, Tipos (Fluxogramas).

FIGURA 72: FLUXOGRAMA DO PROCESSO EROSIVO

FIGURA 73: IMPORTÂNCIA: ANÁLISE DO HISTÓRICO DE EROSÃO DA BACIA

b.2) Agentes erosivos ativos (dinâmico):

• Água:– Fonte: precipitação pluviométrica;– Depende da intensidade da chuva:• Influência das gotas;• Equilíbrio entre o grau de encharcamento do solo e o

tempo do escoamento;• Equilíbrio entre a infiltração e ES;• ES em excesso: erosão hídrica.

– Atua com a gravidade (topografia de terreno).

• Temperatura/insolação:

– A insolação atua no aumento da temperatura do solo;

– Ambos provocam dilatação/contração das partículas do solo;

– Enfraquecimento da coesão (desagregação do solo);

– Favorecimento da erosão.

• Vento:

– Responsável pelo transporte do material desagregado;– Grande importância nos terrenos com topografia

plana, áridas, semi-áridas, desérticas, todas sem vegetação.

• Gelo/neve:

– Respondem por um grande grau de lixiviação do solo quando do degelo (material em suspensão muito fino) (Ex.: Grande parte dos sedimentos do rio Madeira).

• Microorganismos:

– Têm importância na decomposição da matéria orgânica em partículas;

– Desagregação das rochas.

• Homem:

– Favorece o processo da erosão pelo aumento da população urbana;

– Erosão se manifesta pelas escavações e aterros, movimentos de terra e agricultura.

b.3) Agentes erosivos passivos (natural da bacia):

• Topografia:

– Declividade das encostas/Comprimento das encostas (depende da rugosidade da superfície do terreno; ex.: árvores);

– Atua no balanço ES/infiltração.

• Gravidade:

– Está associada à declividade do terreno e ao peso das partículas (declividade maior e maior peso = maior erosão – partículas com maior ø).

• Solo:

– Estabilidade dos Agregados (EA) e grau de MO (↑EA - ↓Er);– Grau de compactação (GC) (↑GC - ↑Er);– Textura das partículas (granulometria)(↑ø - ↑Er);– Estrutura (arranjo/agrupamento) das partículas influindo no Grau

de Permeabilidade (GP)(↑GP - ↓Er);– Influência ES/I (↑ES -↑Er).

• Cobertura florística:

– Reduz ES;– Melhora balanço ES/I;– Reduz água que chega no solo (interceptação vegetal);– Aumenta a estabilidade dos agregados (pela matéria orgânica).

• Formações superficiais (no nível do terreno):

– Materiais passíveis de erosão que afloram na superfície: rochas/rochas alteradas/depósitos aluviais e coluviais;

– Depende: da consistência dos materiais, do balanço ES/I, do regime de chuvas, e da declividade e comprimento da encosta.

• Práticas antrópicas:

– Estão representadas pelas erosões causadas no solo após práticas antrópicas, modificando as condições originais do solo;

– Ex: construção de barragem, exploração jazidas, estradas (compactação), desflorestamento, mineração e agricultura.

b.4) Tipos de erosão

• Eólica:

– Terreno seco (depende da topografia, do øpartícula, da Vvento);– Partículas sem coesão e desagregadas (areias);– Depende: das condições superficiais do terreno (plano, proteção com

árvores), tamanho e estabilidade dos agregados, velocidade do vento;– Origina as dunas (“um monte de areia que se acumula em torno de um

obstáculo qualquer”).

• Hídrica Superficial:

– Erosão Pluvial (ou por embate): impacto das gotas sobre superfícies desprotegidas, para terrenos desprotegidos planos, inclinados e cultivados, com o arranque dos agregados e a posterior lavagem do solo pelo ES.

– Erosão por Escoamento Difuso (ou início do processo de sulcos, voçorocas, ravinas):

Caracterizado por filetes d’água que se subdividem sobre o terreno superficial formando “braços”, que se espalham e juntam, infiltrando à pouca distância, depositando o material transportado. A sua evolução forma os sulcos. É um agente de transporte do material desagregado e tem pouca capacidade de arranque.

FIGURA 74: Erosão por Sulcos

– Erosão por Escoamento Difuso Intenso: Semelhante ao anterior, mas os filetes percorrem maiores distâncias transportando os sedimentos, e o escoamento se aprofunda e concentra. Complementa o processo de sulcos, voçorocas, ravinas.

– Erosão em Lençol (ou Laminar): Processa-se durante as fortes precipitações com o solo superficial saturado, com o desgaste de toda a camada superficial em toda extensão do solo. Se desenvolve quando tem pouco obstáculo ao ES. É percebido, por exemplo, com o aparecimento de raízes.

FIGURA 75: Erosão em Lençol

– Por Remoção em Massa: Remoção de uma quantidade substancial de materiais superficiais/rochas, devido a gravidade e a saturação do solo (perda de coesão). Pode ser:

• Lenta (rastejo ou cripe): movimento coletivo lento e contínuo de solo + rocha, com um escorregamento da camada superficial (provoca deformação das árvores);

FIGURA 76: Erosão Por Remoção em Massa: Lenta Rastejo

• Lenta por Solifluxão: Movimento lento de uma massa de solo (rocha decomposta) saturada de água, devido às chuvas persistentes.

• Rápido (desprendimento de terra ou deslizamento): porção do solo que se desprende do resto do maciço saturado.

FIGURA 77: Erosão por Erosão em Massa – Rápido (Deslizamento)

– Rápido por Escorregamento Superficial (ou Ruptura do Talude): deslocamento rápido de uma massa de solo que escorrega ao longo de uma “curva de escorregamento ou deslizamento” passando pelo pé do talude.

FIGURA 78: Erosão por Remoção em Massa: Rápido (Ruptura do Talude)

– Rápido por Escorregamento Profundo: semelhante ao anterior, mas a curva de deslizamento passa afastada do talude.

FIGURA 79: Erosão por Remoção em Massa: Rápido (Escorregamento Profundo)

• Fluvial: se processa pela ação das correntes do rio (corrosão, corrasão, abrasão), sendo a responsável pelo alargamento e aprofundamento da calha fluvial. Depende do EScalha e da qualidade da água.

c) Conseqüências da erosão da bacia

1 - Risco de desertificação (região amazônica);2 - Remoção da camada fértil do solo (lixiviação)(espessura agrícola);3 - escorregamento de terras (Erosão por Remoção em Massa): em

áreas urbanas (com má ocupação do solo e florestadas);4 - alteração do regime hidrossedimentológico do rio;5 - desbarrancamentos de margens e encostas dos rios (depósito de

sedimento e modificação da calha);6 - aparecimento de sulcos, ravinas, voçorocas (“feridas” no solo

superficial).

d) Aplicações

• Hidrossedimentologia: estudo do transporte de sedimentos em cursos d’água para previsão de assoreamento e vida útil de reservatórios;

• Exemplo: perda de solo (degradação) e desertificação futura;

• Erosão: é a fase inicial do fenômeno e a fonte principal dos problemas.

• Importância dos estudos sedimentológicos ligados a erosão:

– Na agricultura: conhecimento da perda de solo da bacia (para posterior manejo do solo) (espessura de solo em mm);

– Mecânica dos solos: conhecimento das características físicas do solo (granulometria, porosidade, compactação) para construção de taludes (construção e conservação de estradas – declividade), rede de drenagem, deslizamentos;

– Erosão a jusante de barragens: mudanças fluviomorfológicas da calha;

– Erosão/assoreamento em canais de navegação: para minimizar dragagem de manutenção;

– Erosão em áreas de mineração: fonte de sedimentos para o rio;– Diagnóstico da bacia: uso e ocupação do solo (mineração, cultivos),

análise de deslizamentos e análise de sulcos, voçorocas e ravinas, conhecimento da área florestada.

• Porque os estudos dos transportes de sedimentos e aplicações

– Descarga sólida em suspensão:• Tratamento de água (análise de turbidez/Jar Test; irrigação: entupimento

do aspersor; reservatórios; análise de vida útil e abrasão de turbinas)

– Descarga sólida de fundo: navegação fluvial (assoreamento da VN), fluviomorfologia (formações sedimentares: bancos de areia, ilhas fluviais).

– Descarga Sólida Total: Construção de pontes (erosão dos pilares), obras fluviais (Portos, T.A., abrasão turbina).

– Diagnóstico sedimentológico da BH: análise da descarga sólida em suspensão e total, para o diagnóstico dos sedimentos da bacia e a proteção dos SRH’s.

• Aplicações:

– Morfologia fluvial: tipos de canais fluviais (retilíneo, anastomosado, deltaico e meandrante) e formações sedimentares da calha (planície de inundação, deltas, cones de dejeção, baixios e barras);

– Navegação fluvial: redução de calado;– UHE’S: previsão de assoreamento, abrasão turbina;– Assoreamento das tomadas d’água;– Enchentes/inundações;– Diagnóstico da erosão da bacia.

e) Diagnóstico dos Sedimentos da BH

• Área estudada: BH (causa: erosão); curso d’água (efeito: sedimentos no rio)

• Objetivos: avaliar as condições atuais de erosão (diagnóstico) para

fazer planos de trabalho para proteção da bacia contra a erosão

• Procedimentos:

1º) Levantamento e coletas, processamento de dados secundários e das entidades: mapas físicos (DNPM,CPRM, IBGE – mapas geológicos, pedológicos, uso do solo), mapas sedimentológicos disponíveis na bacia, estudos: de erosão (ELETROBRÁS, CPRM), de transporte de sedimentos (ANEEL, ANA, ELETROBRAS), de reservatórios (assoreamento).

2º) Análise e interpretação das informações existentes (contrapor os mapas).

3º) Para o levantamento da erosão da bacia: fotos de satélite (antigas e recentes) para verificar o impacto: em áreas agrícolas, obras de terraplanagem (construção de estradas), áreas desmatadas e com potencial de erosão, áreas residuais de vegetação e de matas ciliares de rios.

4º) Inspeção terrestre nas áreas críticas identificadas (equipe multidisciplinar: agrônomo, geólogo, eng. hídrico e ambiental).

5º) Estudos e mapeamento (em planta) – referência IBGE – da erosividade, da erodibilidade do solo (relacionada às características do solo), focos de erosão específicos, por exemplo, voçoroca, queda de talude de estrada e deslizamento do terreno, comprometimento de tomadas d’água e reservatórios.

6º) Levantamento das condições de transporte de sedimentos no rio existentes:

6.1) Estudo da rede sedimentométrica existente e coleta de dados e informações (levantamento hidrossedimentométrico: composição granulométrica do material de fundo e de suspensão);

6.2) Cálculo da carga sólida total (c [t/d] = QST [t/d] x QL x 0,0864) transportada em diversas épocas e locais na rede de drenagem (postos - chaves), identificando os trechos (regiões) produtoras de sedimentos.

FIGURA 80: BH com Respectivos Postos-Chaves e Cálculo da QST [t/d]

7º) Estudar mudanças na calha fluvial (em diferentes épocas locais) a partir de seções transversais.

FIGURA 81: Mudanças da Calha em Diferentes Épocas

8º) Projetar e operar (1 ano hidrológico) uma rede sedimentométrica básica a partir dos focos de erosão identificados na bacia e indicação das medições necessárias: vazão líquida (QL), NA, QSS, QSA (sedimento de arraste), QST, características geométricas da calha (h; L).

FIGURA 82: Rede Hidro-Sedimentológica Projetada

9º) Produto final do diagnóstico dos sedimentos: plano de controle dos sedimentos do rio e das erosões corretivas da bacia para executar o plano de conservação e manejo do solo como medida preventiva (minimizar perdas de solo).