60
PROCESE HIDRODINAMICE PE VERSANŢI ŞI SUPRAFEŢE CVASIORIZONTALE Pluviodenudarea Eroziunea în suprafaţă RAVENAREA

PROCESE HIDRODINAMICE PE - · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

PROCESE HIDRODINAMICE

PE

VERSANŢI

ŞI

SUPRAFEŢE CVASIORIZONTALE

Pluviodenudarea

Eroziunea în suprafaţă

RAVENAREA

Page 2: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

RELIEFUL FLUVIATIL

Tutore curs: Lect. univ. dr. Marian ENE

Page 3: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

RAVENAREA

Agent – apa curgătoare provenită din ploi şi topirea zăpezii concentrată în şuvoaie şi

canale elementare de scurgere.

Forţa – hidrodinamică; curgere turbulentă

Procese – eroziune, transport, acumulare

Page 4: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

RAVENAREA

Condiţii de formare:

Climatice – ploi torenţiale pe terenuri lipsite de protecţie;

Versanţi cu lungimi optime care să permită concentrarea apei în şuvoaie

puternice;

Mişcări tectonice pozitive care să menţină un relief înalt;

Antropice – defrişări, desţeleniri, utilizarea agricolă a versanţilor puternic

înclinaţi, suprapăşunat;

Procese favorizante – sufoziune, tasare;

Creşterea duratei şi intensităţii ploii favorizează concentraţia scurgerii în şuvoaie

puternice cu debit şi viteză mare; un rol important îl au materialele din care sunt

constituiţi versanţii; prin cercetări experimentale s-a stabilit că pe rocile cristaline

este necesară o viteză a apei de 16-25 m/sec, pe calcare de 2,5-4,5 m/sec, iar pe

depozite neconsolidate viteza critică este de 0,2-0,3 m/sec;

Şuvoaiele de apă se direcţionează pe reţele hidrografice vechi (văiugi, vâlcele,

depresiuni de tasare şi sufoziune) sau pe drumuri, cărări, brazde;

În comparaţie cu scurgerea în suprafaţă forţa apei creşte foarte mult datorită

canalizării unui volum mare de apă pe o secţiune de scurgere mică; comparativ,

energia cinetică este de 2500 ori mai mare.

Page 5: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Formele eroziunii concentrate

Şanţuri de şiroire (rigole)

Ravene

Torentul – forma elementară a bazinului hidrografic

Aparţin versantului

Şanţuri de şiroire - trecerea de la şiroirea difuză la scurgerea concentrată.

Ravenele – creşterea rigolelor prin concentrarea debitului de scurgere; pe lungimea

versantului, ravenele se pot întrerupe, rezultând ravene discontinui cu evoluţie proprie.

Ravena – rezultă din integrarea rigolelor din lungul versantului şi concentrează şuvoaiele

de pe o suprafaţă mai mare a versantului

Page 6: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Elementele componente ale ravenei:

Vârful ravenei

Canalul de scurgere

Gura ravenei

Page 7: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Aliniamentele critice ale ravenei:

Eroziune regresivă – vârful;

Eroziune laterală – malurile;

Eroziune în adâncime – talvegul.

Page 8: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Stadii de evoluţie:

Stadiul incipient – începe din momentul în care formele eroziunii în adâncime impuse de

şiroaiele şi şuvoaiele de apă nu-şi mai modifică traiectul; acum se formează rigolele

mari.

1. Stadiul de formare a ravenelor discontinui – fiecare formaţiune de eroziune are o

evoluţie proprie în funcţie de parametrii cantitativi ai reliefului (versantului), de

caracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în

primul rând de volumul de apă ce intră în canalul de scurgere.

Page 9: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

2. Stadiul de formare a ravenelor de versant prin integrarea într-o singură formaţiune de

eroziune a scurgerii – acum ravena evoluează faţă de un nivel de bază comun situat la

baza versantului sau în cuprinsul versantului;

Page 10: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

3. Stadiul de realizare a profilului de echilibru dinamic – începe odată cu formarea unui

profil longitudinal unitar care să permită transportul în condiţii optime a materialului

provenit din maluri şi de pe versanţi;

- în lungul ravenei se deosebesc trei sectoare: de eroziune, de transport şi de acumulare;

- sectorul de transport (neutru, fără eroziune, fără acumulare) realizează echilibrarea

dintre cele două sectoare extreme în funcţie de variaţia parametrilor hidrodinamici:

Pe fundul sectorului neutru se instalează o pătură aproape continuă de aluviuni

(pavaj hidraulic) care are un rol esenţial în menţinerea echilibrului

Când cantitatea de aluviuni creşte şi depăşeşte capacitatea şi competenţa de

transport, sectorul neutru se deplasează, prin aluvionare, către amonte.

Page 11: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Când energia cinetică a curentului sporeşte, sunt transportate o parte din

aluviunile acumulate, contribuind la descreşterea energiei disponibile pentru

exercitarea proceselor de eroziune;

Sectorul de acumulare, prin conurile de dejecţie depuse succesiv, constituie

baza locală de eroziune a ravenei.

5. Stadiul de stingere a ravenei – se realizează prin acumularea regresivă a conurilor de

dejecţie şi de retragere spre amonte a sectorului neutru (vâlcea, văiugă)

Page 12: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Clasificarea ravenelor (FAO):

După mărime:

Mici – h = 2-5 m, L = < 300 m, S < 50 ha

Medii – h = 5-10 m, L = 300-1000 m, S = 50-

100 ha

Mari – h = >10 m, L = > 1000 m, S = > 100 ha

După stadiul de dezvoltare:

Active

În stadiul incipient (tranziţia rigolă –

ravenă)

În stadiul evoluat (dezvoltare maximă)

Stabilizate

Parţial – cu profil de echilibru dinamic

Total – în stadiul de stingere După gradul de torenţialitate:

Excesiv torenţiale (Qsmax > 320 l/s/ha)

Mijlociu torenţiale (Qsmax = 40-320

l/s/ha)

Netorenţiale (Qsmax < 40 l/s/ha) După poziţia lor faţă de reţeaua

hidrografică:

de versant – nou formate

de vale – reactivează vechi văiugi

Page 13: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului
Page 14: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului
Page 15: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

TORENTUL

EROZIUNEA TORENŢIALĂ

Page 16: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

TORENTUL. EROZIUNEA TORENŢIALĂ

Agent – apa de suprafaţă în scurgere concentrată

Forţa – hidrodinamică; curgere turbulentă

Procese – eroziune, transport, acumulare

Torent – însumare de şiroiri şi şuvoaie de apă ce se concentrează într-un singur canal de

scurgere

— Creşterea duratei şi intensităţii ploii duce la concentrarea scurgerii în şuvoaie

puternice cu debit şi viteză mare;

— Şuvoaiele se direcţionează pe reţele hidrografice incipiente (ravene, văiugi) care

converg către un canal de scurgere unic;

— Scurgerea, care controlează procesele de eroziune, transport şi acumulare, durează

cam tot atât cât durează şi ploaia torenţială

Scurgerea torenţială = concentrarea unui volum mare de apă în lungul unui canal în care,

datorită pantei mari, se scurge cu mare viteză, dispunând de o mare energie morfodinamică;

- Prin extinderea sa depăşeşte limitele stricte ale unui versant organizându-se într-un bazin

hidrografic elementar la care se pot distinge:

Bazinul de recepţie

Canalul de scurgere

Conul de dejecţie.

Page 17: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului
Page 18: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului
Page 19: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului
Page 20: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului
Page 21: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Aliniamente critice de instabilitate:

Bazinul de recepţie;

Rupturile de pantă din talveg;

Confluenţele.

Marele potenţial morfodinamic al unui

torent este consumat prin două procese:

Eroziune şi transport;

AcumulareaEroziunea torenţială se desfăşoară în tot bazinul torenţial sub cele trei forme de bază:

eroziune regresivă, eroziune laterală şi eroziune în adâncime (lineară), la care se adaugă

eroziunea în suprafaţă la nivelul bazinului de recepţie şi arealul limitrof acestuia.

Eroziunea regresivă este predominantă în bazinul de recepţie al torentului, partea în care

ravenele şi ogaşele, care recepţionează apa provenită din precipitaţii şi scurgerea de pe

versanţi, converg către canalul de scurgere torenţial:

Fiecare vârf de ravenă se prelungeşte regresiv în detrimentul versantului;

Procesul de eroziune regresivă se asociază cu mici prăbuşiri şi alunecări, pe care

apoi le încorporează, lărgind tentacular suprafaţa de recepţie;

Se reîntâlneşte în lungul canalului de scurgere, pe aliniamentele rupturilor de pantă.

Page 22: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Eroziunea laterală – afectează îndeosebi canalul

torenţial.

Eroziunea lineară – este prezentă în toate canalele

de scurgere din bazinul de recepţie şi pe cea mai

mare parte a canalului de scurgere.

Prin toate aceste forme de dislocare a

particulelor şi fragmentelor de rocă se asigură o

mare cantitate de material care este transportat.

Transportul – o parte din forţa hidrodinamică a torentului este consumată în transportul debitului

solid provenit din procese de eroziune proprii sau din materialul transportat de pe versanţi prin

alte procese – eroziiune în suprafaţă, ravene, alunecări de teren

Page 23: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Coeficientul de încărcare cu aluviuni

C = V/Q

V = debitul volumetric total (m3/s)

Q = debitul lichid (m3/s)

După natura şi mărimea debitului solid se pot separa trei categorii de viitură:

Viitură de apă (curent obişnuit de apă)

greutatea volumetrică a curentului = 1,0 – 1,05 t/m3

Viitură de apă cu pietre

greutatea volumetrică a curentului = 1,05 – 1,5 t/m3

curgere turbulentă

foarte des întâlnită în regiuni montane cu versanţi afectaţi de procese de dezagregare

(fragmente de dezagregare) – regim periglaciar, regim arid

transportul se face în suspensie, saltaţie, târâre şi rostogolire

Page 24: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

energia curentului este consumată pentru înfrângerea rezistenţei de frecare şi pentru

antrenarea aluviunilor

viteza limită de antrenare:

praf şi mâl (0,005 – 0,05 mm) – 0,19 – 0,25 m/s

nisip fin (0,05 – 0,25 mm) – 0,25 – 0,5 m/s

bolovani mari (150 – 200 mm) – 3,5 – 4,0 m/s

la o pantă de 15º aluviunile ocupă 40 – 50 % din volumul curentului de apă

la o pantă de 35º aluviunile torenţiale ocupă 60 – 65 % din volumul curentului

adaosul de materiale peste valoarea vitezei limită de antrenare determină depuneri în

canalul de scurgere sau la gura de vărsare.

Page 25: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Viitură de noroi

greutatea volumetrică a curentului =

1,2 – 1,8 t/m3

materialul solid se deplasează

împreună cu apa sub forma unei curgeri

vâscoase

Acumularea

în canalele de scurgere

la gura de vărsare – con de

dejecţie (agestru, con torenţial,

proluviu)

Page 26: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Elementele morfometrice ale torentului

Lungimea bazinului (L);

Lăţimea bazinului (l);

Perimetrul (P);

Suprafaţa bazinului (F);

Forma bazinului;

Panta talvegului (it);

Panta medie a versanţilor (iv);

Lungimea medie a versanţilor (lv).

Page 27: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului
Page 28: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Elementele morfometrice ale torentului

Lungimea bazinului (L);

Lăţimea bazinului (l);

Perimetrul (P);

Suprafaţa bazinului (F);

Forma bazinului;

Panta talvegului (it);

Panta medie a versanţilor (iv);

Lungimea medie a versanţilor (lv).

Page 29: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Coeficientul de formă:

Kf = Lmax/lmax

Kf = Lc/Pc (Indicele lui Gravelius)

Lc = lungimea cumpenei de apă

Pc = perimetrul unui cerc corespunzător cu suprafaţa bazinului hidrografic

Înclinarea medie a versanţilor

iv = 0,1·e·Σc/F (%)

e = echidistanţa dintre curbele de nivel (m)

Σc = suma lungimii curbelor de nivel (km)

F = suprafaţa bazinului (km2)

Lungimea medie a versanţilor

lv = 1000F/1,8(L+Σl) (m)

L, l = lungimea talvegurilor (km)

F = suprafaţa bazinului (km2)

Page 30: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Elemente hidrologice

Q – debit lichid

R – debit solid

V – viteza

Mobilitatea bazinelor torenţiale este determinată de:

suprafaţă, indice de formă, parametrii morfometrici

mod de utilizare – suprafeţe, coeficienţi de participare pe ansamblul bazinului

roca

sedimentare necimentate

sedimentare cimentate

magmatice, cristaline

procese de modelare

alunecări

ravenări – indice de ravenare

Determinarea cantitativă a proceselor

de ravenare şi torenţialitate

a. Determinarea creşterii ravenelor şi

torenţilor prin măsurători repetate

b. Determinarea volumului de material

evacuat

stocarea materialelor în canal prin

baraje sau plase de sârmă

măsurarea volumului conurilor de

dejecţie

Page 31: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului
Page 32: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Combaterea eroziunii torenţiale

Măsuri agrosilvice

Împiedică organizarea scurgerii pe versanţi

Canale de coastă

Valuri de pământ

Perdele antierozionale

Împăduriri

Măsuri hidrotehnice

Baraje pentru compensarea pantei râpei de obârşie

Page 33: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Compensarea pantei canalului de scurgere prin diferite tipuri de baraje, în funcţie de

mărimea formaţiei de eroziune, debitele lichid şi solid

Cleionaje (nuiele): simple, duble

Fascinaje – snopuri de nuiele

Gabioane – plase de piatră

Page 34: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

RELIEFUL FLUVIATIL

PROCESE DE ALBIE

Page 35: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Fluviatil – provine din latinescul fluvius; fluo, fluere = a curge

Relieful fluviatil – rezultatul activităţii apelor curgătoare prin procese de eroziune, transport şi

acumulare permanente, dirijate în lungul unor canale de scurgere.

Spre deosebire de torenţi, au un curs permanent; acţiunea apei este, deci, permanentă;

eficienţa geomorfologică maximă se realizează în timpul viiturilor;

Cursurile fluviatile traversează mari unităţi de relief, iar materialele sunt transportate

până la ocean.

Agentul – apa curgătoare (curentul de apă)

Forţa – hidrodinamică

Factori de condiţionare

Forţa hidrodinamică este determinată de volumul de apă şi viteză.

Cantitatea de energie rezultată este cheltuită (consumată) de râu prin:

Frecarea internă rezultată din vâscozitatea apei şi din turbulenţă;

Frecarea externă faţă de patul albiei şi maluri;

Transportul aluviunilor.

Forţa brută (Fb) – energia totală este în funcţie de debit (Q) şi viteză (V).

Fb = Q·V2

Q = A·V

A = secţiunea udată

deci

EROZIUNE

Page 36: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Forţa netă – energia rămasă disponibilă după consumarea unei părţi din energia brută (Fb) prin

frecarea internă (fi), frecarea externă (fe) şi transport (ft).

Fn = Fb – (fi+fe+ft)

Într-o secţiune a râului pot apare astfel trei posibilităţi:

Fn pozitiv (Fb>Fn) – determină procese de eroziune şi transport

Fn negativ (Fb<Fn) – determină procese de acumulare

Fn = 0 (Fb=Fn) – determină un echilibru dinamic

Forme de curgere în albie ale curentului

Tipurile de curgere sunt determinate de viteza curentului şi distribuirea acesteia în secţiunea

albiei, de forţele de frecare şi de rugozităţile malului şi patului.

Curgere laminară

Curgere turbulentă

Curgerea laminară – se manifestă la viteze scăzute şi în canale drepte.

deplasarea paralelă a şuviţelor de apă în întreaga masă de apă, cu viteză maximă la

suprafaţă şi mai scăzută la fund.

dacă o asemenea curgere ar exista, ca urmare a acceleraţiei gravitaţionale viteza

curentului de apă ar atinge valori deosebit de mari (P. Birot – viteza unui proiectil de tun).

Page 37: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Curgerea turbulentă – deplasarea neuniformă a şuviţelor de apă, acestea luând forme şi direcţii

diferite:

creşterea vitezei şi debitului

frânarea laterală şi frânarea verticală

frecarea care are loc transmite patului o parte din energia fluidului sub forma unei forţe

de smulgere, care poate pune în mişcare particule sau poate disloca fragmente

rugozitatea fundului şi malurilor determină creşterea frecării care la rândul său duce la

creşterea turbulenţei (frânarea inegală a curentului)

creşterea rugozităţii patului prin alternanţa proceselor de eroziune (Fb>Fn) şi acumulare

(Fb<Fn)

în curgerea turbulentă apar curenţi turbionari elicoidali (verticali şi laterali)

Page 38: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Procesele geomorfologice exercitate de curentul de apăDin consumarea variabilă a energiei curentului de apă rezultă trei procese prin care râul

modelează relieful: eroziune, transport şi acumulare.

Eroziunea – cel mai important proces în crearea formelor de relief şi în modelarea albiilor

Eroziunea liniară:

Coroziune (striaj longitudinal);

Retragerea rupturilor de pantă (cascade);

Eroziune regresivă.

Eroziunea laterală

Forme rezultate: talveg, albia minoră, lunca, terase, versanţi = valea.

TransportulCapacitatea maximă de transport – încărcătura maximă de sedimente ce poate fi transportată de

un râu.

Competenţa curentului – se răsfrânge în mărimea maximă a aluviunilor ce poate fi transportată

de un râu, astfel încât:

capacitatea de transport = f(Q,R)

Q = debit lichid; R = debit solid

Competenţa de transport = f(V)

V = viteza

Debit solid (R) – totalitatea materialului aluvionar solid ce trece prin secţiunea unui râu în

unitatea de timp (kg/m3)

Page 39: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului
Page 40: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Procesele geomorfologice exercitate de curentul de apăDin consumarea variabilă a energiei curentului de apă rezultă trei procese prin care râul

modelează relieful: eroziune, transport şi acumulare.

Eroziunea – cel mai important proces în crearea formelor de relief şi în modelarea albiilor

Eroziunea liniară:

Coroziune (striaj longitudinal);

Retragerea rupturilor de pantă (cascade);

Eroziune regresivă.

Eroziunea laterală

Forme rezultate: talveg, albia minoră, lunca, terase, versanţi = valea.

TransportulCapacitatea maximă de transport – încărcătura maximă de sedimente ce poate fi transportată de

un râu.

Competenţa curentului – se răsfrânge în mărimea maximă a aluviunilor ce poate fi transportată

de un râu, astfel încât:

capacitatea de transport = f(Q,R)

Q = debit lichid; R = debit solid

Competenţa de transport = f(V)

V = viteza

Debit solid (R) – totalitatea materialului aluvionar solid ce trece prin secţiunea unui râu în

unitatea de timp (kg/m3)

Page 41: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului
Page 42: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Procesele geomorfologice exercitate de curentul de apă

Din consumarea variabilă a energiei curentului de apă rezultă trei procese prin care râul

modelează relieful: eroziune, transport şi acumulare.

Eroziunea – cel mai important proces în crearea formelor de relief şi în modelarea albiilor

Eroziunea liniară:

Coroziune (striaj longitudinal);

Retragerea rupturilor de pantă (cascade);

Eroziune regresivă.

Eroziunea laterală

Forme rezultate: talveg, albia minoră, lunca, terase, versanţi = valea.

TransportulCapacitatea maximă de transport – încărcătura maximă de sedimente ce poate fi transportată de

un râu.

Competenţa curentului – se răsfrânge în mărimea maximă a aluviunilor ce poate fi transportată

de un râu, astfel încât:

capacitatea de transport = f(Q,R)

Q = debit lichid; R = debit solid

Competenţa de transport = f(V)

V = viteza

Debit solid (R) – totalitatea materialului aluvionar solid ce trece prin secţiunea unui râu în

unitatea de timp (kg/m3)

Page 43: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului
Page 44: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Procesele geomorfologice exercitate de curentul de apă

Din consumarea variabilă a energiei curentului de apă rezultă trei procese prin care râul

modelează relieful: eroziune, transport şi acumulare.

Eroziunea – cel mai important proces în crearea formelor de relief şi în modelarea albiilor

Eroziunea liniară:

Coroziune (striaj longitudinal);

Retragerea rupturilor de pantă (cascade);

Eroziune regresivă.

Eroziunea laterală

Forme rezultate: talveg, albia minoră, lunca, terase, versanţi = valea.

TransportulCapacitatea maximă de transport – încărcătura maximă de sedimente ce poate fi transportată de

un râu.

Competenţa curentului – se răsfrânge în mărimea maximă a aluviunilor ce poate fi transportată

de un râu, astfel încât:

capacitatea de transport = f(Q,R)

Q = debit lichid; R = debit solid

Competenţa de transport = f(V)

V = viteza

Debit solid (R) – totalitatea materialului aluvionar solid ce trece prin secţiunea unui râu în

unitatea de timp (kg/m3)

Page 45: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului
Page 46: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Procesele geomorfologice exercitate de curentul de apăDin consumarea variabilă a energiei curentului de apă rezultă trei procese prin care râul

modelează relieful: eroziune, transport şi acumulare.

Eroziunea – cel mai important proces în crearea formelor de relief şi în modelarea albiilor

Eroziunea liniară:

Coroziune (striaj longitudinal);

Retragerea rupturilor de pantă (cascade);

Eroziune regresivă.

Eroziunea laterală

Forme rezultate: talveg, albia minoră, lunca, terase, versanţi = valea.

TransportulCapacitatea maximă de transport – încărcătura maximă de sedimente ce poate fi transportată de

un râu.

Competenţa curentului – se răsfrânge în mărimea maximă a aluviunilor ce poate fi transportată

de un râu, astfel încât:

capacitatea de transport = f(Q,R)

Q = debit lichid; R = debit solid

Competenţa de transport = f(V)

V = viteza

Debit solid (R) – totalitatea materialului aluvionar solid ce trece prin secţiunea unui râu în

unitatea de timp (kg/m3)

Page 47: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Talveg şi

albie minoră

Albie majoră

(lunca)

Terasă

Terasă

Versant Versantinterfluviu

V A L E

Page 48: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Talveg

Albia minoră

Lunca Terasa

Versant

VersantTerasa

TerasaVersant

Page 49: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Procesele geomorfologice exercitate de curentul de apăDin consumarea variabilă a energiei curentului de apă rezultă trei procese prin care râul

modelează relieful: eroziune, transport şi acumulare.

Eroziunea – cel mai important proces în crearea formelor de relief şi în modelarea albiilor

Eroziunea liniară:

Coroziune (striaj longitudinal);

Retragerea rupturilor de pantă (cascade);

Eroziune regresivă.

Eroziunea laterală

Forme rezultate: talveg, albia minoră, lunca, terase, versanţi = valea.

TransportulCapacitatea maximă de transport – încărcătura maximă de sedimente ce poate fi transportată de

un râu.

Competenţa curentului – se răsfrânge în mărimea maximă a aluviunilor ce poate fi transportată

de un râu, astfel încât:

capacitatea de transport = f(Q,R)

Q = debit lichid; R = debit solid

Competenţa de transport = f(V)

V = viteza

Debit solid (R) – totalitatea materialului aluvionar solid ce trece prin secţiunea unui râu în

unitatea de timp (kg/m3)

Page 50: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Transportul – proces de echilibru între eroziune şi acumulare; râul evacuează propriile aluviuni,

cât şi materialele provenite de pe versanţi şi aduse în albie prin procese de deplasare în masă,

ravenare şi torenţialitate

Tipuri (modalităţi) de transport: în soluţie, prin târâre (de fund), în suspensie (felul

încărcăturii variază în mare măsură în funcţie de factorii climatici şi structurali).

Transportul în soluţie (chimic):Elemente chimice solubile prezente în apa râurilor în urma

proceselor de alterare

Concentraţia soluţiei (Rf) – mg/l

Debitul de substanţe dizolvate (Rc) – kg/s

Rc = Q·(Rf/1000 (kg/s)

Debit specific de substanţe dizolvate (t/km2/an) = Ec

Ec = (Rc/S)·31.560.000

Numărul de secunde dintr-un an = 31,56·106

Page 51: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Transport prin târâre (de fund) – rostogolire, salturi, târâre – influenţat de:

Turbulenţă

Raportul dintre forţa ascensională şi forţa de tracţiune

Forţa critică de antrenare = f (viteză)

Transportul de fund determină:

Formarea pavajului hidraulic

Transportul de fund prin târâre, salturi şi rostogolire reflectă competenţa curentului de apă,

exprimată prin puterea de transport (T).

Puterea de transport – presiunea pe care o exercită curentul de apă pe unitatea de suprafaţă,

orientată perpendicular pe direcţia de curgere:

T = ·h·I (kg/m2)

– greutatea specifică a apei (1)

h – adâncimea apei (m)

I – înclinarea relativă a oglinzii apei (‰)

Page 52: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Transport prin târâre (de fund) – rostogolire, salturi, târâre – influenţat de:

Page 53: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Transportul în suspensie

Sunt antrenate în mişcare materiale fine, cu diametrul < 8 mm.

Dunărea transportă în Marea Neagră peste 70 milioane tone aluviuni în

suspensie

Cantitatea de aluviuni suspendate într-o secţiune de râu creşte în raport cu debitul

lichid.

Cea mai mare parte a transportului în suspensie se produce în timpul viiturilor.

Page 54: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

AcumulareaAcumularea în albia minoră – provenită din transportul de fund şi decantarea suspensiilor

Formarea bancurilor de aluviuni se realizează prin autoreglarea raportului dintre forţa netă a

curentului şi concentraţia în aluviuni a curentului:

Fenomene

Migrarea spre aval a bancurilor de aluvionare

Page 55: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Acumulări submerse

Acumulări emerse (ostroave)

Dispersia curenţilor (fluxurilor) hidrodinamice în albie

Page 56: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Formarea patului aluvial (patul hidrodinamic, pavajului hidrodinamic) – aluviuni grosiere

între care se acumulează şi materiale fine

Page 57: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Acumulări laterale în albie datorate diminuării forţelor hidrodinamice le frecarea cu malurile

– plaje fluviatile (renii).

Page 58: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Acumularea în albia majoră – este alcătuită din:

Materiale fine provenite din particulele transportate în suspensie la viituri

Materiale alohtone aduse în albie de către afluenţi şi depuse sub forma conurilor de dejecţie,

materiale coluviale provenite din alunecări, rostogoliri şi prăbuşiri.

Page 59: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

Acumulări la gura de vărsare

Acumulări sub forma conurilor de dejecţie aluviale, când colectorul este tot un râu.

Conuri aluviale submerse (delte submerse)

Delte emerse

Câmpii aluviale (fluvio-lacustre, fluvio-marine)

Page 60: PROCESE HIDRODINAMICE PE -  · PDF filecaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal şi în ... Elementele morfometrice ale torentului

VĂ MULŢUMESC PENTRU ATENŢIA

ACORDATĂ

LA REVEDERE!