Procesele fluviatile

Procesele fluviatile

Apa raului in deplasarea ei in lungul albiei sub comanda gravitatiei realizeaza trei procese - eroziune, transport si acumulare, care sunt intr-o stransa dependenta nu numai de marimea locala a potentialului energetic si variatia lui in timp si spatiu, ci si de tipul de curgere a apei si de incarcatura cu materiale provenite din albie sau de pe versanti.

Curgerea apei predominant are caracter turbulent fiind deosebit de activa in fasia unde inregistreaza viteza cea mai mare, adica in sectorul unde frecarea este mai redusa. Deci, nu pe fund sau la maluri, ci aproape de suprafata si unde adancimea este mare. Acestui sector ce poate fi remarcat, intrucat la suprafata apa are o viteza deosebita capatand caracterul de curent volburat, i se atribuie in hidrologie termenul de ''firul apei''. Datorita vitezei mari aici, apa antreneaza aluviuni cu dimensiuni deosebite (grosiere pe fund si din ce in ce mai mici catre suprafata) pe care le tareste, rostogoleste, izbeste de patul albiei etc., realizand cel mai intens lucru mecanic.

Lateral de acest sector extrem de activ, spre malul convex, unde si adancimile sunt reduse, viteza apei scade, frecarea este activa, iar scurgerea turbulenta destul de mica. Ca urmare, aici raportul dintre cele trei procese se modifica in favoarea transportului si acumularii.

Eroziunea

Este procesul mecanic exercitat de apa raului incarcata cu aluviuni asupra patului albiei si malurilor. Se realizeaza in sectoarele unde raul dispune de energie suplimentara si are viteza mare, fiind dependenta de scurgerea turbulenta, iar la marile viituri de cea in valuri.

Prin izbirea rocilor de catre suvoiul de apa si aluviunile transportate, acestea vor fi slabite, dislocate si antrenate in miscare; ceea ce ramane sunt niste goluri mai mari sau mai mici in functie de volumul de roca smuls. Se disting, prin raportare la locul unde se realizeaza acest proces si la rezultate cateva tipuri (fig 20).

- Eroziunea lineara. Se produce in albia raului in lungul firului de apa, adica acolo unde este mare si turbulenta este activa. Aici se dezvolta curenti largi cu caracter helicoidal, iar pe de alta parte curenti verticali (vartejuri). Si unii si altii izbesc patul albiei producand aici erodarea acestuia. Se dezvolta scobituri, iar prin tararea bolovanilor, local apar sentulete de zgariere (striuri). Prin unirea acestora se realizeaza pe fundul albiei, portiunea cea mai coborata si cu cele mai multe denivelari (talvegul).

Eroziunea lineara este deosebit de activa in sectoarele de praguri care in, majoritatea cazurilor au caracter structural sau litologic (strate de roci cu rezistenta mai mare intersectate de catre albia raului). Pe aceste praguri suvoiul de apa se prabuseste izbind rocile de la baza lor. O parte din apa incarcata cu pietris este proiectata de izbitura spre prag sapand in timp la baza acestuia o excavatie (marmita). Cand dimensiunile marmitei devin foarte mari stratele de roci de deasupra se prabusesc. Efectele sunt doua - fruntea pragului se retrage iar patul albiei din aval se extinde in amonte. Datorita modului in care s-a inregistrat eroziunea, aceasta deplasandu-se din aval in amonte procesul este denumit ''retragerea cascadelor'' si reflecta o forma de manifestare locala a eroziunii regresive.

Retragerea abruptului cascadei se face lent dar acesta se pastreaza in regiunile calde si umede intrucat aici datorita alterarii intense rezulta doar aluviuni fine ce sunt usor de spalat, iar apa incarcata cu ele nu produce izbirea creatoare de marmite. In regiunile temperate fenomenul inregistreaza o evolutie rapida, dar paralel cu retragerea se produce si atenuarea inclinarii, incat in timp aceasta dispare.

Eroziunea regresiva se produce pe orice denivelare din lungul albiei raului tendinta este insa de anulare a pantei mari prin retragerea si tesirea ei spre amonte.

O forma tipica de manifestare a eroziunii regresive se produce la obarsia vailor unde retragerea pantelor mari sub efectul mecanic al apei conduce la extinderea bazinelor hidrografice si modificarea in timp a pozitiei cumpenei de apa, situatii care faciliteaza procese de captare fluviatila. Ea mai poarta numele si de eroziune de obarsie.

- Eroziunea laterala este procesul mecanic prin care apa raului incarcata cu aluviuni actioneaza asupra sectoarelor de mal abrupt ale albiei (frecvent in concavitatile meandrelor). Scurgerea turbulenta a apei raurilor impinge curentul principal, alternativ, cand spre un mal cand spre celalalt. Acesta la contactul cu malul smulge roca creand scobituri (marmite). Cand dimensiunile acestora sunt mari, iar nivelul apei coboara sub pozitia tavanului, stratele de roci de deasupra se prabusesc, malul suferind o retragere. Frecvent locul de izbire si de dezvoltare a marmitelor se afla la mijlocul malului concav sau in jumatatea din aval a acestuia (cand panta longitudinala a albiei este mai mare). Prin retragerea malului lateral si spre aval, se produce o deplasare a albiei raului pe aceasta directie paralel cu extinderea luncii pe malul convex.

Procesul este deosebit de activ cand rocile din alcatuirea malurilor sunt usor de dislocat, cand raul s-a apropiat de un profil de echilibru (eroziunea lineara lipseste sau este redusa, in schimb izbirea curentului de malul concav produce naruirea lui), cand patul albiei este format din roci cu rezistenta mare sau este inghetat (in regiunile polare si subpolare). De asemenea, in climatul cald si umed ecuatorial unde in lipsa aluviunilor grosiere si a eroziunii lineare, actiunea suvoiului de apa se concentreaza asupra malurilor unde rocile sunt alterate si lesne de deplasat.

In concluzie, prin producerea eroziunii, raul creeaza diverse forme de relief din care cea mai importanta este valea; in cadrul ei se realizeaza albia minora, lunca, terasele etc.

Transportul

Reprezinta procesul care se petrece permanent, intrucat este o exprimare a actiunii gravitatiei ce da prin panta cel putin acel minim de energie suficient pentru a asigura curgerea apei de la izvoare spre locul de varsare al raului. In functie de marimile debitului si vitezei curentului de apa, raul va capata anumite caracteristici dinamice in functie de care va antrena si o cantitate mai mare sau mai mica de aluviuni. Intre acestea insemnate sunt:

capacitatea de transport care indica cantitatea de aluviuni pe care raul o poate deplasa intr-un loc la un moment dat (este mare la viituri, in regiunile muntoase cu pante mari si mica in intervalele secetoase si la campie si pretutindeni unde sunt pante reduse).

competenta raului - se refera la dimensiunea maxima pe care o au componentele aluviunilor ce sunt carate de apa intr-un loc si la un moment dat. Variaza in functie de marimile debitului si pantei. Astfel este ridicata in regiunile cu panta mare (ex. in munti apa transporta bolovani, pietris) si mica in cele cu pante reduse (ex. in campie, depresiuni unde apa deplaseaza nisip, mal etc.). De asemenea, in acelasi loc, ea creste la viituri cand antreneaza pietrisuri, bolovani, blocuri, scade treptat la finalul acestora si ulterior (materialele grosiere transportate anterior se depun treptat pe fundul albiei pe masura micsorarii energiei mecanice) ajungand la un minim in intervale secetoase (transporta doar nisip fin, maluri). Aluviunile grosiere acumulate in albie vor forma asa numitul ''pavaj de pe fundul albiei'' care protejeaza roca de sub ele.

In functie de energia mecanica a raului si de dimensiunile aluviunilor transportul acestora se realizeaza sub diferite moduri.

transportul pe fundul apei raului care implica materialele cu dimensiunile cele mai mari, o panta ridicata si un debit important (indeosebi la viituri). Se face prin tararea blocurilor rostogolirea bolovanisului si pietrisurilor sau prin saltarea unor mase de nisip cuprinse de curentul principal (formeaza panze subtiri de nisip care se reaseaza treptat in aval pe masura ce viteza curentului de apa scade).

In timpul transportului aluviunile se ciocnesc, se izbesc cu roca din pat, se fragmenteaza, se zgarie si se rotunjesc, deci sufera un anumit grad de uzura. Acesta poate fi apreciat prin calcularea si corelarea unor indicatori specifici (rotunjire, aplatisare si asimetrie). Toate aceste forme de transport sustin procesul de eroziune.

transportul in suspensie implica particulele cele mai fine (sub 1 mm in diametru) care datorita curgerii turbulente, agitate se afla in continutul lichidului, deplasandu-se odata cu acesta. Particulele provin pe de-o parte din sfaramaturile cele mai fine rezultate din rocile din patul si malurile albiei sau din fragmentarea blocurilor rostogolite, iar pe de alta parte din spalarea in suprafata a versantilor. Ultima directie este deosebit de activa la raurile care strabat regiuni deluroase alcatuite din roci moi, usor de dislocat (argile, nisipuri slab cimentate, loess etc.), cu versanti neacoperiti de vegetatie densa, unde ploile au frecvent caracter torential etc. Suspensiile se mentin in masa de apa, atata cat acesta are viteza. Pe masura scaderii ei incepe procesul de depunere, la inceput particulele mai mari si apoi cele mai fine. Transportul in suspensie, desi este prezent pretutindeni in lungul unui rau, devine abundent in cursul inferior al lui, la raurile cu albii si lunci largi, in vecinatatea malului convex al meandrelor, in regiunile alcatuite din roci friabile, in campii, depresiuni si dealuri joase. Materialele in suspensie reprezinta cea mai mare parte din volumul de aluviuni carate de fluvii in mari si oceane.

transportul in solutie se refera la elementele dizolvate din roci de catre apa raului. Uneori are o pondere insemnata (in masivele calcaroase, in regiunile cu roci care contin sare, gips etc.). Cand debitul raului scade o parte din sarurile continute in apa precipita aparand ca pojghite de saruri pe pietre, maluri etc.

Acumularea

Este procesul prin care materialele antrenate de apa raului sunt depuse in albie sau la gura de varsare in conditiile in care numai exista energie pentru a putea fi transportate. Acumularea este un proces selectiv, intrucat depunerea aluviunilor se realizeaza treptat in functie de capacitatea de transport pe care o are raul in diferitele sectoare (elementele mari raman in albie in cursul superior pe cand cele mici vor constitui masa principala a depunerilor din cursul inferior). Prin aluvionare rezulta forme de relief cu fizionomie, alcatuire si dimensiuni variabile.

In albia raurilor rezulta cateva forme de relief - bancuri de aluviuni submerse, ostroave si plaje de nisip sau pietris, blocuri cu dimensiuni mari. La varsare situatiile sunt mult mai variate. Se pot dezvolta conuri aluviale mai mult sau mai putin extinse in functie de volumul si marimea materialelor carate, extensiunea suprafetei din lunca colectorului in care se acumuleaza, de puterea de preluare a colectorului etc. Ca urmare, sunt situatii cand se dezvolta conuri extinse (raul aduce materiale multe, iar colectorul nu poate sa le preia) si situatii cand acestea nu se formeaza intrucat toata masa de aluviuni a fost preluata. Raurile care trec brusc din munti sau dealuri inalte unde au o putere de transport mare in regiuni depresionare sau in campii cu panta mica, creeaza in sectorul de contract conuri aluviale extinse care se pot imbina dand nastere unor glacisuri aluviale extinse numite uneori delte continentale. Fluviile aduc o cantitate imensa de aluviuni dominant cu dimensiuni mici (nisip, mal) care numai in anumite conditii (platforma continentala cu adancime mica, lipsa curentilor si a mareelor etc.) creeaza delte si campii litorale fluvio-maritime.