Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.18.1999.tde-10062024-151506
Document
Auteur
Nom complet
Lucien Akabassi
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Carlos, 1999
Directeur
Jury
Righetto, Antonio Marozzi (Président)
Chaudhry, Fazal Hussain
Coiado, Evaldo Miranda
Roma, Woodrow Nelson Lopes
Teixeira, Edmilson Costa
Titre en portugais
Estudo teórico-experimental do processo erosivo em área de encosta
Mots-clés en portugais
deflúvio superficial
energia de escoamento
erosão-modelo
microcanais de drenagem
microrrelevo
sedimento
Resumé en portugais
O processo de erosão do solo pelo deflúvio superficial em encostas foi estudado através da experimentação em condição de campo e simulação numérica. O deflúvio superficial foi gerado por meio de simulação de precipitações intensas, com intensidades variando de 100 mm a 170 mm/h em uma área de 500 metros quadrados, comprimento de 50 m e declividade média igual a 4,54%. A física da erosão envolvendo os processos de remoção de partículas, transporte e deposição de sedimentos foi analisada considerando a hidrodinâmica do escoamento e a interrelação do microrrelevo do leito e da sua evolução temporal com o escoamento. O domínio do escoamento foi monitorado através de uma rede de sensores fotoeletrônicos, controlados por um sistema computadorizado de aquisição de dados capaz de registrar a variação da altura de escoamento em tempo real. O deflúvio superficial foi observado com base nos registros da variação da altura no domínio. Verificou-se que a formação e adinâmica do microrrelevo favorecem o aumento da turbulência do escoamento, a qual promove correntes secundárias que mantêm as partículas erodidas em suspensão no fluxo, e parecem incrementar o poder erosivo do escoamento. Embora não tenha havido uma evolução pronunciada do microrrelevo devido a alta resistência do solo da área experimental, a característica de "feedback" existente entre o escoamento e o microrrelevo foi verificada através da efemeridade de grande número de microcanais, os quais, conforme a ineração mútua, desaparecem, se deslocam ou se juntam a outros. Este processo dinâmaico seria o elemento fundamental responsável pelo controle da capacidade de remoção e transporte de material pelo deflúvio e pela evolução do microrrelevo. A variação da energia de escoamento, atributo hidráulico característico do deflúvio superficial, é intrinsicamente função da dinâmica do microrrelevo, e a sua magnitude depende da variação espacial e temporal da ) altura da lâmina de deflúvio. O desenvolvimento de uma metodologia de levantamento da dinâmica do microrrelevo é essencial à formulação de um modelo com base na energia de escoamento considerando a hidrodinâmica do deflúvio e características geomorfológicas do solo. Esta interconexão possibilitará melhor progresso na compreensão da dinâmica da formação da rede de microcanais de drenagem controlado pelo processo de erosão
Titre en anglais
.
Mots-clés en anglais
erosion model
microtopography
overland flow
rills
sediment
stream power
Resumé en anglais
Soil erosion process by overland flow was studied through field experimentation and numerical simulation. Overland flow was generated by a rainfall simulator at high intensities of precipitation in the range of 100 mm/h to 170 mm/h. The 50 m X 10 m experimental plot had a slope of 4.5 %. The mechanics of erosion which Controls the sub-processes of detachment, transport and deposition of sediment analized with respect to the flow hydrodynamics and its relationship with the bed microtopography. The flow depths were surveyed by a Computer controlled data aquisition system from a network of 16 sensors installed in the flow domain. This System has a capability to record the flow depths in real time. It was verified that the dynamic evolution of the microtopography is responsible for turbulence increase due to generation of secondary currents which maintain sediment in suspension and contribute to the detachment by the flow. Despite the slight evolution of the bed microtopography due to the high resistence of the investigated soil, the feedback between the flow and the bed microtopography was verified through ephemeral behavior of the rills. This dynamic process seems to control the capacity of flow for detachment and transport of sediment. This fact support the hypothesis that stream power variation is an intrinsic fimction of the dynamic evolution of the microtopography, controlled by the flow depths variation. A development of new techniques or methods for surveying the dynamic of the microtopography is essential for proposing new formulations of erosion models taking into account overland flow hydrodynamics and geomorphological characteristics of the rills.
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Date de Publication
2024-06-10
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