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O Ciclo Hidrológico e Água Subterrânea e Rios: O transporte para os Oceanos  - Capítulos 13 e 14
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O Ciclo Hidrológico e Água Subterrânea e Rios: O transporte para os Oceanos - Capítulos 13 e 14

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-O Ciclo Hidrológico e Água Subterrânea - Capítulo 13

-Rios: O transporte para os Oceanos - Capítulo 14

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  • 1. Para Entender a Terra
    • Capítulos 13 e 14:
    • O Ciclo hidrológico e Água Subterrânea -13
    • Rios: O transporte para os Oceanos - 14
    • Lecture Slides prepared by
    • Bill Dupré • Peter Copeland , adaptado por Profa. Ana Luisa
    Copyright © 2004 by W. H. Freeman & Company Frank Press, Raymond Siever, John Grotzinger, and Thomas H. Jordan
  • 2. Salto del Angel, Venezuela: queda d´água mais alta do Mundo, 978m
  • 3. O Ciclo Hidrológico Movimento contínuo da água de um reservatório para o outro
  • 4. O Ciclo Hidrológico Escoamento superficial Precipitação
  • 5. Figure 13.1 A distribuição da água no Mundo O quanto a água está disponível? Água salgada: 95,96% Água Doce: 4,04% Geleiras e Gelo Polar: 2,97% Água Subterrânea: 1,05% Lagos e Rios: 0,009% Atmosfera: 0,001% Biosfera: 0,0001%
  • 6. Umidade, Chuva e Paisagem Clima: relacionado com a temperatura e a quantidade de vapor de água. Umidade Relativa: é a quantidade de vapor de água no ar, expressa em percentagem da quantidade total de água que o ar poderia suportar numa dada temperatura. Ar quente carrega muito mais vapor de água do que o ar frio.
  • 7. Formação da Chuva e Padrões de Precipitação 1. Ventos predominantes transportam o ar quente sobre os oceanos, onde ele ganha umidade na forma de vapor d´água 2. Quando o ar úmido encontra as encostas das montanhas, ele ascende, esfria e condensa-se, precipitando chuva e neve. 3…resulta em chuvas frontais ao vento, na encosta 4. Quando a massa de ar passa sobre as montanhas, o ar frio- agora com umidade reduzida, se aquece. Zona de sombra pluvial: áreas de baixa precipitação nas encostas
  • 8. As Secas Período de meses ou anos em que a precipitação é muito mais baixa que o normal Podem ocorrer em todo o tipo de clima; Regiões áridas são as mais vulneráveis pela diminuição do seu estoque de água durante secas prolongadas; A medida que a população cresce, aumenta a demanda de água; A reposição da água ocorre a partir da precipitação....períodos de longo estiagem causam a diminuição das águas dos rios, podendo secarem; Conseqüências: expansão dos desertos, perda da agricultura, fome....
  • 9. Figure 13.5 Período Seco: Os rios trasportam pequenas quantidades de água.... E carregam adiante também pouca água. Dam Wetlands
  • 10. Figure 13.5 Período Úmido: Os rios levam grande quantidades de água… que é armazenado e lentamente libera durante os períodos de seca. Dam Wetlands
  • 11. Figure 13.5 Período Seco: Baixo Escoamento Período Úmido: Alto Escoamento
  • 12. Vazão de alguns dos maiores rio do Mundo
  • 13. Figure 13.6 Vasey’s Paradise Groundwater discharges from the wall of Marble Canyon to form a series of natural springs. Água Subterrânea: como a água flui através do solo e da rocha?
  • 14. Porosidade É a percentagem de espaços vazios numa rocha ou sedimento. Depende da forma dos grãos e do grau de empacotamento. A porosidade é maior nos sedimento e em rochas sedimentares (10-40%) do que em Igneas e Metamórficas (1-2%).
  • 15. Permeabilidade Propriedade de um material transmitir a passagem de um fluído entre os poros. Também depende da forma dos grãos e do contato entre os poros.
  • 16. Aquífero Constitui uma unidade geológica que armazena e transmite água em quantidades suficientes para o abastecimento.
  • 17. Figure 13.7 Porosidade varia com -% Cimento -Seleção -Fraturamento
  • 18. Figure 13.7 Porosidade Varia com % Cimento
  • 19. Figure 13.7 Porosidade varia com a Seleção
  • 20. Figure 13.7 Porosidade varia com o Fraturamento
  • 21. Porosidade e Permeabilidade de Diferentes Aquíferos Table 13.2 Tipo de Aquífero Porosidade Permeabilidade Cascalho Muito Alta Muito Alta Areia grossa a média Alta Alta Areia fina e silte Moderado Mod. a Baixa Arenito mod. cimentado Mod. a Baixa Baixa Folhelho ou rochas metamórficas Baixa Baixa Metamorphic Rocks Baixa Muito Baixa Folhelho não frarurado Muito Baixa Muito Baixa
  • 22. Tipos de Aquíferos
    • Não confinados : água percola através das camadas permeávies, mais ou menos uniformes, e extendem-se até a superfície, tanto em áreas de recarga (infiltração), como em descarga (saída de água).
    • Confinados : são aqueles situados entre duas camadas de baixa permeabilidade (aqüicludes), evitando que a água da chuva infiltra-se diretamente. Exemplo: Uma camada de arenito entre duas de folhelho.
  • 23. Zona Insaturada: Pores com H2O e ar Zona Saturada: Poros preenchidos com H2O Groundwater Table Aquífero não Confinado Ar H2O
  • 24. Aqüifero Confinado: está situado entre dois aqüicludes Aquífero confinado Poço artesiano: diferença natural na pressão entre altura do nível freático na área de recarga. Sup. freática Diferença de pressão Nível freático suspenso
  • 25. Nível Freático Suspenso Lente impermeável: folhelho
  • 26. Figure 13.12 Formação de um cone de depressão
  • 27. Figure 13.13 Fissureas e depressões, causadas pela subsidência devido ao intenso uso da água subterrânea
  • 28. Figure 13.14 Dinâmica e limite entre água Salgada e Doce: Balanço entre Recarga e Descarga Pressão da água doce mantém o limite Bombeamento intenso diminui a pressão
  • 29. Figure 13.14 A espessura de água subterrânea doce flutuante sobre o topo da água subterrânea salgada é afetada pelo balanço entre recarga e descarga subterrânea.
  • 30. Lei de Darcy Uma equação em que descreve a taxa do fluxo da água subterrânea entre dois pontos na superfície ( A e B). Q = A ( K x S) Q = Descarga A = Secçào transversal do fluxo K = Permeabilidade (condutividade hidráulica) S = Desnível freático = h/l h = distância vertical l = distância do fluxo
  • 31. Darcy’s Law Q = A ( K x S) Q = Discharge A = Cross-sectional area of flow K = Permeability (hydraulic conductivity) S = Slope of water table = h/l h = vertical drop l = flow distance
  • 32. Darcy’s Law
  • 33. Estração de água Subterrânea nos USA
  • 34. Figure 13.19 Algumas da Principais Feições em Relevo Cárstico
  • 35. Colapso de uma caverna, Florida
  • 36. Figure 13.17
  • 37. Figure 13.20 Algumas Atividade Humanas que Contaminam a água subterrânea Aterro sanitário
  • 38. Água na Crosta Continental
  • 39. Fig. 6.17
  • 40. Figure 13.22 Sistemas Hidrotermais Água entra por infiltração Água se aquece perto demagmas Fontes quentes Geysers: água fervente por pressão em zonas de erupção
  • 41.  
  • 42. Canais,Palnície de Inundação e Vales Fluviais Planalto planície de inundação
  • 43. Tipos de canais Fluviais Entrelaçado Meandrante
  • 44. Figure 14.9 Rio Meandrante Barra de Pontal Meandro do Canal
  • 45. Sistemas Meandrante
  • 46. Figure 14.9b Sistema Entrelaçado Braided channels
  • 47. Formação do tipo Entrelaçado
    • Alta variabilidade na água de descarga
    • Ampla carga de sedimentos
    • Material facilmente erodido
  • 48. Figure 14.9b - Rios de velocidade e carga sedimentar elevadas - Terrenos planos e facilmente erodíveis - Foz de cânions ou frontais de geleiras
  • 49. Figure 14.9b Movimento rápido da água corta os sedimentos inconsolidados depositados
  • 50. Construção de Vales Fluviais
    • Acreção Lateral: por migração das barras em pontais (principalmente depósitos de seixos e areias)
    • Acreção vertical: pela deposição sucessiva dos depósitos de planície de inundação (principalmente silte e argila)
  • 51.  
  • 52.  
  • 53.  
  • 54. Figure 14.11 Descarga = Vazão = Secção transversal x Velocidade (largura x profundidade) (distância/tempo) Vazão menor 30 m 3 /s Vazão Maior 180 m 3 /s Vazão depende da velocidade da corrente e da área da secçào transversal do canal
  • 55. Box 14.1 Vida em uma Planície de Inundação
  • 56. A dinâmica e o equilíbrio de um sistema fluvial é controlado através :
    • Topografia
    • Clima
    • Fluxo da corrente (vazão e velocidade)
    • Resistência da rocha ao intemperismo e à erosão
    • Nível de Base
  • 57. Nível de Base Nível no qual o rio desemboca (lago ou oceano), e controla o perfil
  • 58. Perfil de Equilíbrio Nascente Foz
  • 59. Flutuações causadas por variações do nível de base naturais...
  • 60. ...ou artificiais
  • 61. Leques Aluviais: Acumulação de sedimentos na base das montanhas, por perda de velocidade
  • 62. Padrões de Drenagens Radial retangular dendrítica treliça
  • 63. Deltas: Desembocaduras dos Rios
  • 64.  
  • 65. Tipos de Fluxos
  • 66. Aumento da Velocidade da corrente Aumento dos sedimentos em suspensão Aumento da carga de fundo transportada Aumenta da Saltação Cargas Fluviais e o movimento dos Sedimentos
  • 67. Figure 14.4 Formas de Leito e estratificação cruzada Associada com o aumento da velocidade ripples ripples on dunes
  • 68.
    • Trabalho:
    • O que é balanço hídrico?
    • 2. Para que é utilizado?
    • 3. Quais as variáveis que são utilizadas na avaliação ou no cálculo do balanço hídrico?
    • 4. Qual a relação que pode ser feita entre balanço hídrico e o balanço hídrico no sentido fisiológico?