ACTIUNEA APELOR CURGATOARE
PERMANENTE SI RELIEFUL REZULTAT
Mecanismul morfogenetic. Definitii. Energia mecanica a apei raurilor. Profilul
de echilibru.
Apele curgatoare permanente sunt cunoscute sub numele de paraie (cele mai
mici), rauri si fluvii (cele mari care au varsare in oceane, mari).Ele se
alimenteaza din precipitatii (majoritatea provenite din ploi) si ape subterane
(ies la suprafata prin izvoare) si ca urmare au un regim de scurgere fluctuant
(debite bogate dupa ploi si la topirea zapezii si mici in perioadele
secetoase).
Actiunea lor este permanenta dar variabila in timpul anului si de la un sector
la altul in functie de diferiti factori care influenteaza direct sau indirect
puterea pe care o exercita asupra rocilor din albia prin care se scurg. intre
acestia, insemnati sunt:
-debitul raului (cantitatea de apa care se scurge printr-o sectiune a raului in
timp de o secunda; se masoara in m3/s) ce variaza indeosebi in functie de
regimul anual al precipitatiilor diferit de la o zona climatica la alta, de
marimea bazinului, de tipul de roci din care sunt alcatuite regiunile din
lungul sau (in sectoarele cu roci permeabile groase o buna parte din apa se
infiltreaza ceea ce duce la scaderea debitului), de gradul de acoperire cu
vegetatie (retine o mare parte din apa) etc.
-panta albiei care variaza in raport de caracteristicile morfologice ale
regiunii (muntii, dealurile, campiile), de tipul de roci si de modul de
desfasurare spatiala a stratelor geologice (sunt mari pe roci dure si pe
capetele de strat unde rezulta praguri cu amplitudine diferita).
Acestea fac ca masa de apa in deplasare sub impulsul gravitatiei sa dispuna in
orice loc din lungul albiei si in orice moment de o anumita energie mecanica
care se consuma prin manifestarea unor procese specifice.
Ea se poate aprecia pe baza relatiei:
Wc= 1/2 m - v2- in care m - este masa (debitul,Q),
v � viteza apei
Relatia se poate aprecia punctual sau in cadrul unei sectiuni a raului.
Debitului rezulta din relatia:
Q = S - v � in care S � suprafata sectiunii vii
v - viteza apei
Prin corelare cu prima formula se ajunge la:
Wc= 1/2 - S - v3
Aceasta energie este cea care asigura curgerea apei pe panta albiei. Ea este
consumata partial sau total in procesul de frecare cu patul albiei si masa de
aer de deasupra (frecare exterioara), sau pentru depasirea frecarii dintre
straturile lichidului (frecare interna sau vascozitate) si pentru transportul
materialelor solide incorporate lichidului (fig. 20).
Ca urmare, raul intr-un loc, raportat la energia de care dispune se poate afla
in trei situatii -energia lui sa fie mai mare, egala sau inferioara in raport
cu marimea necesara pentru invingerea rezistentei frecarii si pentru deplasarea
materialelor din apa.
in prima situatie (Wc>0) el dispune de energie suplimentara pe care o va
consuma in alte procese mecanice (eroziune), in a doua (Wc= 0) energia pe care
o are in acel loc va fi suficienta doar pentru transportul apei si
materialelor, iar in a treia (Wc< 0) se va realiza depunerea materialului
solid pana cand se ajunge cel putin la situatia de mijloc. Aceste situatii se
imbina, alternand atat in profilul longitudinal, cat si in cel transversal. in
locurile unde are energie suplimentara (pe pante crescute, la debite ridicate
si viteze mari) se va inregistra eroziune, dar si incarcarea cu material
dislocat. Aceasta va conduce, imediat in aval, la un consum suplimentar de
energie (pentru transportul aluviunilor) pe fondul general al scaderii ei
datorat micsorarii pantei; eroziunea va deveni tot mai redusa (se adauga noi
materiale pe care le cara) pana cand intr-un loc nemaiexistand energie ea se va
anula, raul aici transportand doar apa si materialele din amonte. Daca panta
albiei scade, raul nu va mai putea transporta aluviuni, acestea depunandu-se
treptat in albie. Aceste situatii se succed in lungul raului, dar si in timp.
Astfel, dupa ploile bogate, cand sunt debite crescute raul va avea energie si
va eroda mai mult sau mai putin intens; aceasta forta va scadea treptat
ulterior pentru ca in intervalele secetoase sa se realizeze doar transportul
apei si a unei mici cantitati de aluviuni.
La fel in profilul transversal al albiei se inregistreaza o scadere a vitezei
si debitului dinspre malul concav (aici sunt maxime, iar eroziunea este activa)
spre cel convex (sunt minime ceea ce duce la acumulare si un slab transport in
suspensie. Deci, atat spatial cat si in timp, situatiile se succed ceea ce face
ca procesele provocate de scurgerea apei cu aluviuni sa aiba un caracter
pulsatoriu.
in timp indelungat insa prin eroziune se produce o diminuare treptata a pantei
longitudinale a albiei raurilor si desfiintarea rupturilor de panta (pragurilor).
Aceasta tendinta va conduce la scaderea vitezei de curgere si indirect a
energiei globale a raului urmata, pana la anulare, de modificare a puterii de
eroziune. Cand se va ajunge, ca pe sectoare intinse, raul sa numai aiba energie
decat pentru a putea transporta apa, atunci se considera ca acolo s-a realizat
un profil de echilibru morfodinamic (nici nu erodeaza nici nu acumuleaza).
Acest stadiu evolutiv este relevat de cateva caracteristici: panta
longitudinala redusa cu forma larg concava si prezenta unui strat de aluviuni
cu o grosime de 0,5-1,5 m (are rol de tampon intre apa raului si roca din baza
albiei protejand-o la marile viituri cand brusc raul capata putere de eroziune
prin cresterea debitului; apa va disloca un volum de aluviuni pe care-l va
transporta in aval). Evolutia de lunga durata a raului va reuni sectoarele
aflate in echilibru intr-un profil generalizat cand acesta va exercita
precumpanitor, doar transportul apei si a unor cantitati reduse de aluviuni
provenite de pe versanti. Scoaterea raului din acest stadiu va fi posibila prin
dobandirea unei energii puternice care nu poate fi realizata decat fie prin
cresterea locala sau pe ansamblu a pantei longitudinale (prin miscari
epirogenetice pozitive sau coborarea nivelului marii), fie prin cresterea
generala a debitului urmare a unor modificari climatice importante (de la unul
secetos la unul ploios) situatii care s-au inregistrat de mai multe ori in
cuaternar.
Raul se va adanci in albia majora pe care si-a realizat-o anterior, aceasta devenind
o treapta la cativa metri deasupra (terasa) albiei noi.
