O transporte de sedimentos pelos rios é um fenômeno complexo que dependente de processos erosivos, os quais acontecem nas vertentes das bacias, nos leitos e nas margens dos rios, e que fornecem materiais dependentes da energia do fluxo para ser transportado. A combinação das variáveis (fornecimento de material e energia do fluxo) resulta em um fenômeno com grande variação no tempo e no espaço. O transporte de
20 sedimentos é um processo natural que envolve remoção, transporte e deposição de material e faz parte da evolução da paisagem originando as formas geomorfológicas (SANTOS et. al., 2001).
As características dos sedimentos transportados por um rio dependem, principalmente, de fatores como a velocidade média da corrente (produto da declividade média), tipo de material fonte, clima e cobertura vegetal da mata ciliar imediatamente adjacente aos cursos de água. Estes fatores estão interligados, dessa forma os estudos geomorfológicos e hidrológicos se tornam de difícil compreensão quando vários destes fatores variam espacial e temporalmente dentro da bacia de drenagem (BRITO et. al., 2009).
A sedimentologia fluvial em regiões com forte pressão antrópica é especialmente complexa, uma vez que as atividades humanas afetam os fatores naturais. Entre as possíveis interferências nos processos de erosão e transporte de sedimentos em sistemas fluviais pode-se destacar o desmatamento e atividades agropecuárias, bem como a utilização da água e alteração dos cursos dos rios (BRITO et. al., 2009).
Os sedimentos são materiais erodidos e que apresentam facilidade de transporte e deposição, que está relacionada com movimento e transporte (físico ou químico) de material sólido (TEIXEIRA, 2001).
A hidráulica do escoamento superficial é afetada pela presença de resíduos vegetais na superfície do solo, causando redução da velocidade e aumento da resistência e da altura da lâmina do escoamento. A interposição física dos resíduos vegetais ao escoamento reduz as taxas de desagregação do solo e aumenta a resistência ao escoamento (CASSOL et. al., 2004).
As perdas de solo provocadas pela erosão hídrica constituem fatores de grande importância na diminuição da capacidade produtiva do solo, em virtude da remoção de nutrientes adsorvidos aos sedimentos minerais e orgânicos e solubilizados na água da enxurrada. Além disso, a erosão do solo promove o assoreamento e a eutrofização dos corpos hídricos onde o material transportado é depositado, comprometendo a qualidade das águas superficiais (BERTOL et. al., 2004).
Segundo Teixeira (2001), o transporte sedimentar sempre ocorre através de um meio fluido, parado ou em movimento, caracterizando-se pelo estudo de
21 forças atuantes no interior de fluidos, tendo a viscosidade como critério de abordagem.
De acordo com Teixeira (2001), a viscosidade é a propriedade física determinante do modo de manifestação das forças da superfície, assim como a densidade é a propriedade física determinante do modo de manifestação das forças de corpo; podendo assim ser classificado como transporte sedimentar de baixa ou alta viscosidade.
A viscosidade, a densidade e a profundidade do meio também influem no mecanismo de transporte de sedimentos, e a quantificação é feita por meio de medições de descarga sólida (TEIXEIRA, 2001.).
A água interceptada pela bacia hidrográfica em seu movimento rumo sua foz, flui sobre as rochas ou solos que revestem as vertentes e as calhas da rede de drenagem. A formação do material intemperizado na bacia hidrográfica e seu transporte até os rios é consequência da interação dos fatores hidrológicos. O ciclo hidrossedimentológico é um ciclo aberto que envolve o deslocamento, o transporte e o depósito de partículas sólidas presentes na superfície da bacia (CHRISTOFOLETTI, 1981).
Segundo Christofoletti (1981), a medição do transporte de sedimentos, permite determinar a descarga sólida, ou seja, a quantidade de sedimentos que passa em uma secção transversal por unidade de tempo; podendo ser feita de várias formas, sendo mais comum a técnica de amostragem. Isto permite definir a tipologia e a concentração do material que é transportado no momento da medição do transporte de sedimentos.
De acordo com Christofoletti (1981), a carga de sedimentos dos cursos d’água é caracterizada por uma mistura de partículas de diferentes tamanhos, formas e espécies, sendo que o tamanho é definido pelo seu maior diâmetro, a forma pelo coeficiente de esfericidade e sua espécie é definida por sua densidade.
A carga total de sedimentos é composta por materiais fornecidos por processos químicos, físicos e biológicos que determinam a erosão por mecanismos de transporte de massa. Os tipos de carga encontrados são as cargas dissolvidas, as cargas em suspensão e as cargas do leito (GUY, 1970).
Segundo Guy (1970), a carga dissolvida é composta por constituintes intemperizado das rochas, transportados em solução química principalmente
22 pelo escoamento subterrâneo, existindo situações em que o escoamento superficial contribui para esta carga dissolvida através da poluição difusa.
De acordo com Guy (1970), a carga em suspensão é a fração mais fina do material carregado em que as forças provocadas pela ação da turbulência do fluido superam a ação da gravidade, impedindo a deposição das partículas. Sendo assim, esta carga em suspensão participa das características físicas da água, sendo carregada na mesma velocidade do fluxo. Ao diminuir a turbulência, em função da velocidade do fluxo, ocorre uma precipitação em função da densidade e do tamanho das partículas. Esta deposição pode ocorrer em trechos de água calma ou em lagos.
A carga do leito do rio é composta por partículas de granulometria maior (areia e cascalhos) que permanecem junto ao fundo do canal e são transportadas por meio de saltação, suspensão ou de arraste (deslizamento ou rolamento na superfície do leito) (GUY, 1970.).
De acordo com Bordas e Semmelmann (2007), os principais processos que regem o deslocamento de partículas sólidas, constituindo o ciclo hidrossedimentológico, são: desagregação, separação ou erosão, transporte, decantação (ou sedimentação), depósito e consolidação.
Desagregação: se refere ao desprendimento de partículas sólidas do meio das quais fazem parte.
Erosão: processo de deslocamento de seu local de origem das partículas sólidas da superfície do solo ou das paredes dos leitos dos córregos e rios, sob efeito do escoamento.
Transporte: o transporte do material erodido se dá de várias maneiras. As partículas mais pesadas deslocam-se sobre o fundo por rolamento, deslizamento ou por saltação. As mais leves deslocam-se no seio do escoamento e constituem a descarga sólida em suspensão.
Decantação ou sedimentação: processo pelo qual as partículas mais finas transportadas em suspensão, tendem a restabelecer contato com o fundo do leito sob efeito da gravidade.
Depósito: é a parada total da partícula em suspensão recém decantada sobre o fundo, ou daquela transportada por arraste.
23 Consolidação: é o acúmulo de partículas sobre o fundo e a compactação do depósito resultante sob o efeito do próprio peso dos sedimentos, da pressão hidrostática ou qualquer outro fenômeno que venha a aumentar a densidade dos depósitos.
A Ilustração 1 representa os principais processos que regem o ciclo hidrossedimentológico.
Ilustração 1 - Trajetória de partículas sólidas ao longo do ciclo hidrossedimentológico. Fonte: Adaptado de TUCCI, 2007.
Para Bordas & Semmelmann (2007), é fundamental detectar em tempo hábil as alterações no ciclo hidrossedimentológico. A maneira mais prática de fazê-lo consiste em medir as descargas sólidas e vazões líquidas e plotar os volumes anuais acumulados de sedimentos em função dos volumes de água correspondente: a curva assim obtida permite conhecer as tendências da evolução da produção efetiva de sedimentos e prever possíveis desequilíbrios do ciclo hidrossedimentológico.
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