i) Elementos de estruturação da calha fluvial

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1 i) Elementos de estruturação da calha fluvial
O fluxo (energia: vazão) e o material sedimentar (sedimentos, resistência ao escoamento ou capacidade de transporte) são os elementos fundamentais para estruturação da geometria da calha e manutenção do equilíbrio fluviomorfologico.

2 O fluxo (na ST): Largura do canal: largura superficial;
Profundidade: tirante d’água; Velocidade do escoamento: perfil da velocidade na seção vertical; Vazão: quantidade (volume) de água escoada; Diferença de energia: inclinação da superfície livre entre 2 ST’s consecutivas (linha piezométrica LP); Área: área molhada (escoamento); Perímetro: superfície recoberta por água (perímetro molhado); Raio hidráulico: AM/PM;

3 Carga de sedimentos: Em arraste (QSA): se desloca pelo fundo (10 – 15% QST); Obs.: Em rios largos e rasos, o material dos sólidos de fundo (ou arraste) é significativo devido ao peso e forma das partículas. Em suspensão (QSS): se escoa com a mesma velocidade da água (85 – 90% QST); ST = SS + AS; O material sedimentar (ST; trecho fluvial): Granulometria: sedimentos em suspensão e fundo (arraste). Define o material do leito do rio.

4 FIGURA 20: Perfil longitudinal da rede de drenagem e os sedimentos

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8 D6O/D1O ≈ 1 ↑ estabilidade da calha - ↓ erosão da calha
Coeficiente Uniformidade: quanto mais uniformes os grãos, menor é a erosão da bacia, quando: D6O/D1O ≈ 1 ↑ estabilidade da calha - ↓ erosão da calha “Quanto mais inclinada a curva granulométrica, menor é a uniformidade dos grãos.” sgrad = coeficiente de gradação = (1/2).[(D84/D50)+(D50/D16)]=1 - ↓ degradação (erosão) da calha. “Desvio padrão em torno do diâmetro médio dos grãos. Se sgrad 1 significa leito não degradado. Quanto maior sgrad, mais degradado é o leito, e mais estendida é a granulometria.”

9 FIGURA 21 Rugosidade da calha fluvial: é devido aos sedimentos, blocos naturais, vegetação, etc.

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11 FIGURA 22: Rugosidade da Calha Fluvial

12 FIGURA 23: ST de Calha Fluvial
Elementos (hidrológicos/geométricos) da calha fluvial (1 Ano Hidrológico) FIGURA 23: ST de Calha Fluvial

13 y= L, h, - aumentam com a QL de forma exponencial y = axb, onde:
Elementos: QL(m³/s)|h(m)|b(m)|A(m²)|P(m)|R.H.(m)|Carga de sedimento em suspensão (mg/L)| (m/s)|n| Relações: y= L, h, - aumentam com a QL de forma exponencial y = axb, onde: y= L, h, e x = Qlíquida

14 Qlíquida cresce para jusante.
Sendo: a – pouco significativo para geometria da calha. b – o expoente tem uma variação mais significativa entre as seções. Qlíquida cresce para jusante.

15 FIGURA 24: Vazão Líquida Crescendo para Jusante

16 Importância: projeto de trechos em curva de canais
Obs.: 1) Velocidade aumenta não devido a declividade e sim ao aumento da vazão. 2) O que vai fazer partículas sedimentarem é o peso próprio, formato das partículas, floculação. j) Leis de Fargue Importância: projeto de trechos em curva de canais

17 FIGURA 25: Canal de Desvio

18 Rio: Garona (Itália), 22 Km, trecho: Gironda a Barsac;
A profundidade máxima nos talvegues não se localizava no mesmo ponto, estava ora em uma margem ora em outra, ora no meio (seção central do rio). O rio era sinuoso em planta; Observou que nas curvas, os pontos de profundidade máxima (fossa) estavam próximos das margens côncavas. Notou-se também que quanto > a curva (< raio) maior era a fossa.

19 FIGURA 26: Trecho de 22 Km com suas Características Flúvio Morfológicas

20 FIGURA 27: Fossa na Margem Côncava

21 FIGURA 28: Planta Baixa de uma Curva em um Canal
Curva (C): porção do rio compreendido entre dois trechos retilíneos consecutivos. FIGURA 28: Planta Baixa de uma Curva em um Canal