15 16-11-51curs Geomorfo 4 Sem II

7/28/2019 15 16-11-51curs Geomorfo 4 Sem II

1/59

RELIEFULFLUVIATIL

Tutore curs:Lect. univ. dr. Marian ENE


2/59

PROCESE HIDRODINAMICE

PEVERSANII

SUPRAFEE CVASIORIZONTALEPluviodenudarea

Eroziunea n suprafa

RAVENAREA


3/59

RAVENAREA

Agent apa curgtoareprovenit din ploi i topirea zpezii concentrat n uvoaie icanale elementare de scurgere.

Forahidrodinamic; curgere turbulent

Proceseeroziune, transport, acumulare

Condiii de formare: Climaticeploi toreniale pe terenuri lipsite deprotecie;Versanicu lungimi optime care spermit concentrarea apei nuvoaie puternice;Micritectonicepozitive care smenin un reliefnalt;Antropice defriri, deseleniri, utilizarea agricol a versanilor puternicnclinai,suprapunat;Procese favorizantesufoziune, tasare;Creterea duratei i intensitii ploii favorizeazconcentraia scurgerii nuvoaie

puternice cu debit i vitez mare; un rol important l au materialele din care suntconstituii versanii; prin cercetri experimentale s-a stabilit c pe rocile cristalineeste necesar o vitez a apei de 16-25 m/sec, pe calcare de 2,5-4,5 m/sec, iar pedepozite neconsolidate viteza critic este de 0,2-0,3 m/sec;uvoaiele de ap se direcioneaz pe reele hidrografice vechi (viugi, vlcele,depresiuni de tasare i sufoziune) sau pe drumuri, crri, brazde;

n comparaie cu scurgerea n suprafa fora apei crete foarte mult datoritcanalizrii unui volum mare de ap pe o seciune de scurgere mic; comparativ,


4/59

Formele eroziunii concentrate

anuri de iroire (rigole)Ravene

Torentulforma elementar a bazinului hidrografic

Aparin versantului

anuri de iroire - trecerea de la iroirea difuz la scurgerea concentrat.

Ravenelecreterea rigolelor prin concentrarea debitului de scurgere; pe lungimeaversantului, ravenele se pot ntrerupe, rezultnd ravene discontinui cu evoluie proprie.

Ravenarezult din integrarea rigolelor din lungul versantului i concentreaz uvoaiele

de pe o suprafa mai mare a versantului


5/59

Elementele componente ale ravenei:

Vrful ravenei Canalul de scurgere

Gura ravenei


6/59

Aliniamentele critice ale ravenei:

Eroziune regresiv vrful;Eroziune lateral malurile;Eroziune n adncime talvegul.


7/59

Stadii de evoluie:Stadiul incipientncepe din momentul n care formele eroziunii n adncime impuse de

iroaiele i uvoaiele de ap nu-i mai modific traiectul; acum se formeaz rigolelemari.

1. Stadiul de formare a ravenelor discontinuifiecare formaiune de eroziune are oevoluie proprie n funcie de parametrii cantitativi ai reliefului (versantului), decaracteristicile fizico-mecanice ale depozitului superficial, de covorul vegetal i nprimul rnd de volumul de ap ce intr n canalul de scurgere.


8/59

2. Stadiul de formare a ravenelor de versant prin integrarea ntr-o singur formaiune deeroziune a scurger i iacum ravena evolueaz fa de un nivel de baz comun situat labaza versantului sau n cuprinsul versantului;


9/59

3. Stadiul de realizare a profi lului de echil ibru dinamicncepe odat cu formarea unuiprofil longitudinal unitar care s permit transportul n condiii optime a materialuluiprovenit din maluri i de pe versani;- n lungul ravenei se deosebesc trei sectoare: de eroziune, de transporti de acumulare;- sectorul de transport (neutru, fr eroziune, fr acumulare) realizeaz echilibrareadintre cele dou sectoare extreme n funcie de variaia parametrilor hidrodinamici:

Pe fundul sectorului neutru se instaleaz o ptur aproape continu de aluviuni(pavaj hidraulic) care are un rol esenial n meninerea echilibrului

Cnd cantitatea de aluviuni crete i depete capacitatea i competena detransport, sectorul neutru se deplaseaz, prin aluvionare, ctre amonte.


10/59

Cnd energia cinetic a curentului sporete, sunt transportate o parte din

aluviunile acumulate, contribuind la descreterea energiei disponibile pentruexercitarea proceselor de eroziune;

Sectorul de acumulare, prin conurile de dejecie depuse succesiv, constituiebaza local de eroziune a ravenei.

5. Stadiul de stingere a raveneise realizeaz prin acumularea regresiv a conurilor dedejeciei de retragere spre amonte a sectorului neutru (vlcea,viug)


11/59

Clasificarea ravenelor (FAO):

Dup mrime: Micih = 2-5 m, L = < 300 m, S < 50 ha Mediih = 5-10 m, L = 300-1000 m, S = 50-

100 ha Marih = >10 m, L = > 1000 m, S = > 100 ha

Dup stadiul de dezvoltare: Active

n stadiul incipient (tranziia rigol

raven) n stadiul evoluat (dezvoltare maxim)

Stabilizate

Parial cu profil de echilibru dinamic Totaln stadiul de stingere

Dup gradul de torenialitate: Excesiv toreniale (Q

s

max > 320 l/s/ha)

Mijlociu toreniale (Qsmax = 40-320l/s/ha)

Netoreniale (Qsmax < 40 l/s/ha)Dup poziia lor fa de reeauahidrografic:

de versantnou formate de valereactiveaz vechi viugi


12/59


13/59


14/59

TORENTUL

EROZIUNEA TORENIAL


15/59

TORENTUL. EROZIUNEA TORENIAL

Agentapa de suprafan scurgere concentrat

Forahidrodinamic; curgere turbulent

Proceseeroziune, transport, acumulare

Torent nsumare de iroiriiuvoaie de ap ce se concentreaz ntr-un singur canal descurgere

Creterea duratei i intensitii ploii duce la concentrarea scurgerii n uvoaie

puternice cu debit ivitez mare; uvoaiele se direcioneaz pe reele hidrografice incipiente (ravene, viugi) careconverg ctre un canal de scurgere unic; Scurgerea, care controleaz procesele de eroziune, transport i acumulare, dureazcam tot attctdureazi ploaia torenial

Scurgereatorenial = concentrarea unui volum mare de apn lungul unui canal n care,datorit pantei mari, se scurge cu mare vitez,dispunnd de o mare energie morfodinamic;- Prin extinderea sa depete limitele stricte ale unui versant organizndu-se ntr-un bazinhidrografic elementar la care se pot distinge:

Bazinul derecepie Canalul de scurgere

Conul dedejecie.


16/59


17/59


18/59


19/59


20/59

Aliniamente critice de instabilitate:

Bazinul de recepie;Rupturile de pant din talveg;Confluenele.

Marele potenial morfodinamic al unuitorent este consumat prin dou procese:

Eroziune i transport;Acumularea

Eroziunea torenial se desfoar n tot bazinul torenial sub cele trei forme de baz:

eroziuneregresiv, eroziunelaterali eroziunenadncime(linear), la care se adaugeroziuneansuprafa la nivelul bazinului de recepiei arealul limitrof acestuia.

Eroziunearegresiv este predominant n bazinul de recepie al torentului, partea n careravenele i ogaele, care recepioneaz apa provenit din precipitaii i scurgerea de peversani, converg ctre canalul de scurgere torenial:

Fiecare vrfde raven seprelungete regresiv n detrimentul versantului; Procesul de eroziune regresiv se asociaz cu mici prbuiri ialunecri, pe careapoi le ncorporeaz,lrgind tentacularsuprafaa de recepie; Se rentlneten lungul canalului de scurgere, pe aliniamentele rupturilor depant.

E i l t l f t d bi l l


21/59

Eroziunealateral afecteaz ndeosebi canalultorenial.

Eroziunealineareste prezentn toate canalelede scurgere din bazinul de recepie i pe cea mai

mare parte a canalului de scurgere.Prin toate aceste forme de dislocare a

particulelor i fragmentelor de roc se asigur omare cantitate de material care este transportat.

Transportulo parte din fora hidrodinamic a torentului este consumat n transportul debituluisolid provenit din procese de eroziune proprii sau din materialul transportat de pe versani prinalte proceseeroziiune n suprafa, ravene, alunecri de teren


22/59

Coeficientul de ncrcare cu aluviuni

C = V/Q

V = debitul volumetric total (m3

/s)Q = debitul lichid (m3/s)

Dup natura i mrimea debitului solid se pot separa trei categorii de viitur:Viitur de ap(curent obinuit de ap)

greutatea volumetric a curentului = 1,0 1,05 t/m3Viitur de ap cu pietre

greutatea volumetric a curentului = 1,05 1,5 t/m3curgere turbulentfoarte des ntlnit n regiuni montane cu versani afectai de procese de dezagregare(fragmente de dezagregare)regim periglaciar, regim aridtransportul se face n suspensie, saltaie, trre i rostogolire


23/59

energia curentului este consumat pentru nfrngerea rezistenei de frecare i pentruantrenarea aluviunilor

viteza limit de antrenare:praf i ml (0,005 0,05 mm)0,190,25 m/s nisip fin (0,050,25 mm)0,250,5 m/s bolovani mari (150200 mm)3,54,0 m/s

la o pant de 15aluviunile ocup 40 50 % din volumul curentului de ap

la o pant de 35aluviunile toreniale ocup 60 65 % din volumul curentuluiadaosul de materiale peste valoarea vitezei limit de antrenare determin depuneri n


24/59

Viitur de noroi greutatea volumetric a curentului = 1,21,8 t/m3materialul solid se deplaseazmpreuncu apa sub forma unei curgeri vscoase

Acumularea

n canalele de scurgere la gura de vrsare con dedejecie (agestru, con torenial,proluviu)


25/59

Elementele morfometrice ale torentului

Lungimea bazinului (L);

Limea bazinului (l); Perimetru l (P);

Suprafaa bazinului (F); Forma bazinului ;

Panta talvegulu i (it);

Panta medie a versanilor (iv);Lungimea medie a versanilor (lv).


26/59


27/59

Elementele morfometrice ale torentului

Lungimea bazinului (L);

Limea bazinului (l); Perimetru l (P);

Suprafaa bazinului (F); Forma bazinului ;

Panta talvegulu i (it);

Panta medie a versanilor (iv);Lungimea medie a versanilor (lv).

Coeficientul de form:


28/59

Coeficientul de form:

Kf= Lmax/lmax

Kf= Lc/Pc (Indicele lui Gravelius)

Lc = lungimea cumpenei de apPc = perimetrul unui cerc corespunztor cu suprafaa bazinului hidrografic

nclinarea medie a versanilor

iv = 0,1ec/F (%)

e = echidistana dintre curbele de nivel (m)c = suma lungimii curbelor de nivel (km)

F = suprafaa bazinului (km2)

Lungimea medie a versanilor

lv = 1000F/1,8(L+l) (m)

L, l = lungimea talvegurilor (km)

F = suprafaa bazinului (km2)

Elemente hidrologice


29/59

Elemente hidrologice

Qdebit li chidRdebit soli dVvitezaMobilitatea bazinelor toreniale este determinat de:

suprafa, indice de form, parametrii morfometricimod de utilizaresuprafee, coeficieni de participare pe ansamblul bazinului

roca

sedimentare necimentate

sedimentare cimentate

magmatice, cristaline

procese de modelare alunecri ravenri indice de ravenare

Determinarea cantitativ a proceselorde ravenare i torenialitate

a. Determinarea creterii ravenelor i

torenilor prin msurtori repetate

b. Determinarea volumului de material

evacuat

stocarea materialelor n canal prinbaraje sau plase de srm

msurarea volumului conurilor de


30/59

Combaterea eroziunii toreniale


31/59

Combaterea eroziunii torenialeMsuri agrosilvicempiedic organizarea scurgerii pe versani

Canale de coast Valuri de pmnt

Perdele antierozionale mpduriri

Msuri hidrotehniceBaraje pentru compensarea pantei rpei de obrie


32/59

Compensarea pantei canalului de scurgere prin diferite tipuri de baraje, n funcie demrimea formaiei de eroziune, debitele lichid i solid

Cleionaje (nuiele): simple, duble

Fascinajesnopuri de nuiele


33/59

RELIEFULFLUVIATILPROCESE DE


34/59

Fluviatilprovine din latinesculfluvius; fluo, fluere = a curgeReli efu l fl uviatilrezultatul activitii apelorcurgtoare prin procese de eroziune, transport iacumulare permanente, dirijate n lungul unor canale de scurgere.

Spre deosebire de toreni, au un curs permanent; aciunea apei este, deci,permanent;eficienageomorfologicmaxim se realizeazn timpul viiturilor; Cursurile fluviatile traverseaz mari uniti de relief, iar materialele sunt transportatepn la ocean.

Agentulapa curgtoare (curentul de ap)Forahidrodinamic

Factori de condiionareForahidrodinamic este determinat de volumul de apivitez.Canti tatea de energierezultat estecheltuit(consumat) deru prin:

Frecarea internrezultat din vscozitatea apei i din turbulen; Frecarea externfa de patul albiei i maluri; Transportul aluviunilor.

Forabrut (Fb)energia total este nfuncie de debit (Q) ivitez (V).

Fb = QV2

Q = AVA = seciuneaudat

deci

EROZIUNE

Fora netenergia rmas disponibil dup consumarea unei pri din energia brut (Fb) prin


35/59

o a net e e g a as d spo b dup co su a ea u e p d e e g a b ut ( b) pfrecarea intern (fi), frecarea extern (fe) i transport (ft).

Fn = Fb(fi+fe+ft)

ntr-o seciune a rului pot apare astfel trei posibiliti:

Fn pozitiv (Fb>Fn)determin procese de eroziune i transport

Fn negativ (Fb


36/59

g p p , diferite:

creterea vitezei i debitului frnarea lateral i frnarea vertical

frecarea care are loc transmite patului o parte din energia fluidului sub forma unei forede smulgere, care poate pune n micare particule sau poate disloca fragmente

rugozitatea fundului i malurilor determin creterea frecrii care la rndul su duce lacreterea turbulenei (frnarea inegal a curentului) creterea rugozitii patului prin alternana proceselor de eroziune (Fb>Fn) i acumulare(Fb


37/59

Procesele geomorfologice exercitate de curentul de apDin consumarea variabil a energiei curentului de ap rezult trei procese prin care rulmodeleaz relieful: eroziune, transportiacumulare.

Eroziuneacel mai important proces n crearea formelor de relief i n modelarea albiilor

Eroziunea liniar: Coroziune (striaj longitudinal);

Retragerea rupturilor de pant (cascade); Eroziune regresiv.

Eroziunea lateral

Forme rezul tate:talveg, albia minor, lunca, terase, versani = valea.

TransportulCapacitatea maxim de transportncrctura maxim de sedimente ce poate fi transportat deun ru.Competena curentuluise rsfrnge n mrimea maxim a aluviunilor ce poate fi transportat

de un ru, astfel nct:capacitatea de transport = f(Q,R)

Q = debit lichid; R= debit solid

Competena de transport = f(V)V = viteza

Debit solid (R)totalitatea materialului aluvionar solid ce trece prin seciunea unui ru nunitatea de timp (kg/m3)


38/59

Procesele geomorfologice exercitate de curentul de ap


39/59

g g pDin consumarea variabil a energiei curentului de ap rezult trei procese prin care rulmodeleaz relieful: eroziune, transportiacumulare.




Eroziunea lateral






Debit solid (R)totalitatea materialului aluvionar solid ce trece prin seciunea unui ru n

unitatea de timp (kg/m3)


40/59



41/59

g g p

Din consumarea variabil a energiei curentului de ap rezult trei procese prin care rulmodeleaz relieful: eroziune, transportiacumulare.

Eroziuneacel mai important proces n crearea formelor de relief i n modelarea albiilorEroziunea liniar:

Coroziune (striaj longitudinal);


Eroziunea lateral


TransportulCapacitatea maxim de transportncrctura maxim de sedimente ce poate fi transportat deun ru.

Competena curentuluise rsfrnge n mrimea maxim a aluviunilor ce poate fi transportatde un ru, astfel nct:capacitatea de transport = f(Q,R)



Debit solid (R)totalitatea materialului aluvionar solid ce trece prin seciunea unui ru nunitatea de tim k /m3


42/59



43/59

g g p

Din consumarea variabil a energiei curentului de ap rezult trei procese prin care rulmodeleaz relieful: eroziune, transportiacumulare.

Eroziuneacel mai important proces n crearea formelor de relief i n modelarea albiilorEroziunea liniar:

Coroziune (striaj longitudinal);


Eroziunea lateralForme rezul tate:talveg, albia minor, lunca, terase, versani = valea.







44/59



45/59

g g pDin consumarea variabil a energiei curentului de ap rezult trei procese prin care rulmodeleaz relieful: eroziune, transportiacumulare.




Eroziunea lateral








46/59

Talveg ialbie minor

Albie major(lunca)

Teras

Teras

Versant Versantinterfluviu

V A L E


47/59

Talveg

Albia minor

Lunca Terasa

Versant

VersantTerasa

TerasaVersant



48/59

Procesele geomorfologice exercitate de curentul de apDin consumarea variabil a energiei curentului de ap rezult trei procese prin care rulmodeleaz relieful: eroziune, transportiacumulare.

Eroziuneacel mai important proces n crearea formelor de relief i n modelarea albiilorEroziunea liniar: Coroziune (striaj longitudinal);


Eroziunea lateral


TransportulCapacitatea maxim de transportncrctura maxim de sedimente ce poate fi transportat deun ru.

Competena curentuluise rsfrnge n mrimea maxim a aluviunilor ce poate fi transportatde un ru, astfel nct:capacitatea de transport = f(Q,R)



Debit solid (R)totalitatea materialului aluvionar solid ce trece prin seciunea unui ru nunitatea de tim k /m3

Transportulproces de echilibru ntre eroziune i acumulare; rulevacueaz propriile aluviuni, i i l l i d i i d lbi i d d l


49/59

ct i materialele provenite de pe versani i aduse n albie prin procese de deplasare nmas,ravenare itorenialitate

Tipuri (modaliti) de transport: nsoluie, prin trre (de fund), n suspensie (felulncrcturiivariazn maremsurnfuncie de factori i cl imaticiistructurali).Transportul n soluie (chimic):Elemente chimice solubile prezente n apa rurilor n urmaproceselor de alterare

Concentraia soluiei (Rf)mg/lDebitul de substane dizolvate (Rc)kg/s

Rc = Q(Rf/1000 (kg/s)

Debit specific de substane dizolvate (t/km2

/an) = EcEc = (Rc/S)31.560.000Numrul de secunde dintr-un an = 31,56106

Transport prin trre (de fund)rostogolire, salturi, trre influenat de:


50/59

p p ( ) g , , TurbulenRaportul dintre fora ascensional i fora de traciuneFora critic de antrenare = f (vitez)

Transportul de fund determin:

Formarea pavajului hidraulicTransportul de fund prin trre, salturi i rostogolire reflect competena curentului de ap,exprimat prin puterea de transport (T).

Puterea de transportpresiunea pe care o exercit curentul de ap pe unitatea de suprafa,orientat perpendicular pe direcia de curgere:

T = hI (kg/m2)greutatea specific a apei (1)hadncimea apei (m)

Inclinarea relativ a oglinzii apei ()

Transport prin trre (de fund)rostogolire, salturi, trre influenat de:


51/59

Transportul n suspensie


52/59

Transportul n suspensieSunt antrenate n micare materiale fine, cu diametrul < 8 mm.

Dunrea transport n Marea Neagr peste 70 milioane tone aluviuni nsuspensie

Cantitatea de aluviuni suspendate ntr-o seciune de ru crete n raport cu debitullichid.

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

Acumularea


53/59

Acumularean albia minorprovenit din transportul de fund i decantarea suspensiilorFormarea bancur i lor de aluviunise realizeaz prin autoreglarea raportului dintre foranet acurentului iconcentraian aluviuni a curentului:Fenomene

Migrarea spre aval a bancurilor de aluvionare

Acumulri submerseAcumulri emerse (ostroave)


54/59

Acumulri emerse (ostroave)Dispersia curenilor (fluxurilor) hidrodinamice n albie

Formarea patului aluvial (patul hidrodinamic, pavaju lu i hidrodinamic)aluviuni grosiere


55/59

p g

ntre care se acumuleazi materiale fine

Acumulri laterale n albiedatorate diminurii forelor hidrodinamice le frecarea cu malurilel j fl i til ( ii)


56/59

plaje fluviatile (renii).

Acumularean albia majoreste alctuit din:Materiale fine provenite din particulele transportate n suspensie la viituri


57/59

Materiale fine provenite din particulele transportate n suspensie la viituriMateriale alohtone aduse n albie de ctreaflueni i depuse sub forma conurilor de dejecie,materiale coluviale provenite din alunecri, rostogoliri iprbuiri.

Acumulri la gura de vrsare


58/59

Acumulri sub forma conurilor de dejecie aluviale, cnd colectorul este tot un ru. Conuri aluviale submerse (delte submerse)

Delte emerse

Cmpii aluviale (fluvio-lacustre, fluvio-marine)


59/59

V MULUMESC PENTRU ATENIAACORDAT

LA REVEDERE!

15 16-11-51curs Geomorfo 4 Sem II

Documents

Transcript of 15 16-11-51curs Geomorfo 4 Sem II