15/3/2004 - OH4-Morfologia Fluvial.pdf - FCTH

OH4 - Portos, Rios e Canais
1. INTRODUÇÃO
A água é essencial à vida. Por isso, a origem de todas as civilizações está intimamente
ligada aos cursos d’água (egípcios, caldeus, persas, assírios, maias, etc). Além de mitigar a
sede, o rio era o agente fertilizador das várzeas onde primeiro surgiu a agricultura, fator que
fixou o caçador nômade e deu origem às civilizações.
Era natural, portanto, que os cursos d’água tivessem importante papel como meio de
transporte e via de comunicação.
No início da Revolução Industrial, a navegação interior e a marítima mostraram-se como
a melhor forma de atender à demanda crescente de transporte de cargas, passando a ter
grande significado econômico.
Data desta época a construção das grandes redes de canais artificiais, construídas como
complemento às vias naturais que nem sempre atingiam as origens ou os destinos necessários.
Em 1830, com o surgimento das estradas de ferro, a navegação interior perdeu sua
posição de líder absoluta, mas continuou ainda a ser muito utilizada em todos os países. A
principal vantagem da ferrovia sobre as hidrovias era a de atingir locais inacessíveis às
embarcações.
A partir do final do século passado houve um declínio ainda maior do transporte
hidroviário que coincidiu com o máximo desenvolvimento das redes ferroviárias. Esse declínio
se acentuou mais com o aparecimento do transporte rodoviário, cuja grande vantagem era o
transporte “porta-a-porta”.
Entretanto, principalmente nas regiões onde correm os grandes rios (Reno, Danúbio,
Mississipi, Ohio), o declínio foi muito curto ou nem chegou a ocorrer por ter sido logo percebida
a vantagem econômica do transporte por flutuação, quando é possível a utilização de grandes
embarcações, percorrendo grandes distâncias.
Durante a I Grande Guerra Mundial, a navegação interior voltou a firmar-se e, hoje, tem
importância fundamental nos países desenvolvidos, integrado aos outros meios de transportes
através de terminais intermodais.
Para que a navegação interior se torne possível e vantajosa, é necessária a integração
das obras hidráulicas necessárias, de forma a possibilitar o aproveitamento múltiplo dos cursos
d’água (geração de energia, abastecimento, irrigação, recreação, etc.).
2. HIDRÁULICA FLUVIAL
Morfologia Fluvial - entende-se por morfologia fluvial o estudo da conformação do
leito dos cursos d’água, sua evolução e estabilização.
Os rios evoluem livremente nos depósitos sedimentares por eles mesmos transportados;
agem permanentemente sobre seus leitos, erodindo, transportando e depositando sedimentos
em busca de um perfil longitudinal de equilíbrio.
Sua tendência natural é erodir a montante e depositar a jusante, fazendo uma perfeita
seleção granulométrica dos sedimentos. Pode-se observar, em qualquer rio, que seu material
apresenta dimensões decrescentes de montante para jusante.
Nesse processo evolutivo, que envolve toda a bacia hidrográfica, grande quantidade de
material sólido é levado para os corpos d’água receptores: outros rios, lagos e oceanos. Assim,
o transporte de sedimentos deve ser considerado em todos os projetos de obras hidráulicas,
tais como:
1) estabilidade de leito de rios e canais não revestidos, tendo em vista sua conservação e
navegação;
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2) previsão de assoreamento em reservatórios;
3) nas tomadas d’água para diversas finalidades;
4) nos projetos portuários, principalmente em portos marítimos;
5) nas obras de melhoramento das desembocaduras dos rios, visando navegação, e na
proteção de costas.
O rompimento do equilíbrio de um rio, que foi alcançado vagarosamente ao longo de
séculos, pode ocorrer de várias formas. Por exemplo, pela modificação de alguma característica
da bacia ou por uma intervenção direta no rio, tais como:
1) uma alteração no recobrimento vegetal da bacia, pela substituição de cobertura de
florestas por pastagens, aumenta substancialmente a quantidade de sedimentos que
aportam aos rios;
2) construção de barragem. A construção da Barragem de Assua, no Rio Nilo, no Egito, teve
as seguintes conseqüências:
- retenção dos sedimentos e do húmus, que fertilizava o delta do Nilo, no reservatório;
- erosão no leito, a jusante, com conseqüente aprofundamento;
- regularização das vazões;
- eliminação das inundações;
- surgimento de doenças endêmicas nas populações ribeirinhas à represa;
- redução do volume de pesca na região do delta pela diminuição da fertilidade das
águas;]
- erosão na região do delta devido à diminuição do aporte de sedimentos pelo rio.
3) Retirada de areia. O exemplo mais próximo é o do Rio Paraíba do Sul. A retificação do
canal e a retirada constante de areia ocasionou aumento da velocidade e, em
conseqüência, maior capacidade de transporte, o que resulta em aprofundamento do leito
do rio.
Estes fatores fazem com que o rio não consiga chegar a um novo perfil de equilíbrio,
ocasionando os seguintes problemas:
- rebaixamento da linha d’água, inutilizando tomadas d’água de várias cidades ao longo
do rio;
- comprometimento das estruturas das pontes;
- rebaixamento do lençol freático, com conseqüências para a agricultura.
3. FORMAÇÃO E EVOLUÇÃO DOS CURSOS D’ÁGUA NATURAIS
A evolução de um rio apresenta três fases distintas:
a) formação;
b) modelação;
c) estabilidade.
A formação dos cursos d’água ocorre a partir do escoamento das águas pluviais para as
linhas de maior declividade, os talvegues. Predominam, nessa fase, a erosão e a abrasão, com
aprofundamento da seção, ocorrendo assoreamento nas partes baixas. É o início do curso
d’água e a definição de sua bacia hidrográfica.
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A modelação é a fase mais longa e mais importante da evolução de um rio. É o encontro
dos efeitos e das tendências:
d) a capacidade de erosão e transporte da água, e
e) a resistência do solo do leito à desagregação.
A modelação termina quando o rio atinge o equilíbrio. Da modelação surgem os níveis de
base, que fixam as características do rio para montante.
Os níveis de base são singularidades que impedem a livre evolução dos rios. Podem
ser fixos como, por exemplo, afloramentos rochosos, ou móveis (mar, lagos, rios etc.). Eles
podem desaparecer, se modificar ao longo do tempo ou serem substituídos por outros, dentro
do processo de evolução natural.
A estabilidade é alcançada quando se atinge o equilíbrio final. Deve-se frisar que este
equilíbrio é dinâmico. O rio pode apresentar mudanças sazonais ou pluri-anuais mas volta
sempre a suas posições iniciais.
2.1. CLASSIFICAÇÃO DOS CURSOS D’ÁGUA
Pode-se classificar os rios em duas categorias essenciais:
f) Torrentes - aqueles onde o processo de modelação (evolução) se apresenta ainda com
relativa intensidade. É o caso dos rios de montanha, com grande poder erosivo.
g) Rios - aqueles onde o processo evolutivo se desenvolve muito lentamente.
Em linhas gerais, um rio pode ser dividido em três trechos:
1) trecho de montanha, com declividades altas, grande velocidade e poder de erosão, onde o
processo evolutivo acontece com intensidade;
2) trecho aluvional ou trecho intermediário, onde as velocidades de escoamento, o
transporte de sedimentos e a declividade são menores, comparadas ao primeiro trecho;
3) trecho de planície, onde se tem declividade e velocidade de escoamento muito baixas.
Chegam nesse trecho apenas os sedimentos mais finos e o rio corta seu caminho através da
planície construída por ele próprio.
2.2. EVOLUÇÃO RETRÓGRADA DOS TALVEGUES
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Talvegue de equilíbrio
Perfil inicial
Como já citado, os cursos d’água têm maior erosão no trecho de montante, onde há
maior declividade. Consequentemente, o talvegue tende a vançar para montante ocorrendo o
recuo do divisor de águas entre bacias, podendo mesmo chegar a acontecer o fenômeno da
captura fluvial: a captura de um rio de uma bacia mais alta por outro de bacia mais baixa.
Este fenômeno é comprovado geologicamente, tendo-se um exemplo aqui perto: os Rios
Paraibuna e Paraitinga, formadores do Rio Paraíba do Sul, originalmente eram formadores do
Rio Tietê.
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Na divisa do Chile e Argentina, na Cordilheira dos Andes, uma formação geológica
recente, onde os processos de erosão e deposição se realizam com grande velocidade, o
fenômeno da captura fluvial é bastante frequente, gerando conflitos de fronteira entre esses
vizinhos.
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