Transporte Fluvial de Sedimentos
O transporte fluvial de sedimentos é o movimento de sedimentos pela água corrente em rios, o processo que erode, transporta e deposita material, moldando canais e planícies de inundação.
Definition
O transporte fluvial de sedimentos é o arraste, transporte e deposição de partículas minerais e orgânicas pelo fluxo do rio, ocorrendo como carga de fundo movendo-se ao longo do leito e carga em suspensão transportada dentro do fluxo.
Scope
Este tópico abrange o arraste e transporte de sedimentos como carga de fundo e carga em suspensão, as condições limiares para o movimento de partículas, as relações de classificação de sedimentos e a ligação entre o transporte de sedimentos e a forma do canal. Trata da dinâmica dos sedimentos dos rios; a hidráulica da própria água é abordada em um tópico separado.
Core questions
- Sob que condições a água corrente arrasta sedimentos?
- Como a carga de fundo e a carga em suspensão diferem, e como são estimadas?
- Como o transporte de sedimentos se relaciona com a descarga?
- Como o transporte de sedimentos molda os canais e planícies de inundação dos rios?
Key concepts
- Carga de fundo e carga em suspensão
- Tensão de cisalhamento e limiar de movimento
- Critério de Shields
- Curva de classificação de sedimentos
- Erosão, transporte, deposição
- Ajuste do canal
Key theories
- Limiar de movimento (critério de Shields)
- Shields relacionou o início do movimento de sedimentos a uma tensão de cisalhamento adimensional, fornecendo o critério padrão para determinar se um dado fluxo arrastará partículas de um determinado tamanho.
- Transporte de sedimentos e forma do canal
- A interação da água e do transporte de sedimentos governa a erosão, deposição e o ajuste da geometria do canal, a base da geomorfologia fluvial que liga o fluxo, o sedimento e a forma.
Mechanisms
A água corrente exerce uma tensão de cisalhamento no leito; quando esta excede um limiar que aumenta com o tamanho da partícula, os grãos começam a mover-se, rolando e deslizando como carga de fundo ou, para partículas mais finas e fluxos mais fortes, são levantados em suspensão. A carga total depende, portanto, conjuntamente da força do fluxo e do tamanho e suprimento de sedimentos disponíveis, e onde a capacidade de transporte diminui, o sedimento é depositado.
Clinical relevance
O transporte de sedimentos controla a sedimentação de reservatórios, a estabilidade de canais e margens, o projeto de pontes e tomadas contra a erosão, a morfologia e o habitat dos rios, e a entrega de sedimentos e contaminantes associados a estuários e costas.
History
O transporte quantitativo de sedimentos começou com o critério de limiar de Shields em 1936 e fórmulas paralelas de carga de fundo; a síntese de 1964 por Leopold, Wolman e Miller integrou o transporte de sedimentos com a forma do canal para estabelecer a geomorfologia fluvial moderna.
Key figures
- Luna B. Leopold
- M. Gordon Wolman
- Albert Shields
Related topics
Seminal works
- leopold1964
- shields1936
- dingman2015
Frequently asked questions
- Qual a diferença entre carga de fundo e carga em suspensão?
- A carga de fundo é o sedimento mais grosseiro que rola, desliza ou salta ao longo do leito, enquanto a carga em suspensão é o sedimento mais fino mantido em suspensão dentro do fluxo turbulento; juntos, eles compõem a carga total de sedimentos que um rio transporta.
- Por que a maioria dos rios transporta a maior parte dos sedimentos durante as cheias?
- O transporte de sedimentos aumenta acentuadamente com a força do fluxo, de modo que as grandes tensões de cisalhamento durante os fluxos elevados arrastam muito mais material; uma grande parte da carga de sedimentos de longo prazo de um rio é movimentada durante eventos de fluxo elevado relativamente infrequentes.