HIDRAULICA FLUVIAL

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HIDRÁULICA FLUVIAL 
 
 
Estas Notas de Aulas sobre Hidráulica Fluvial são um 
extrato dos Capítulos 5 a 9, páginas 345 a 422 do Livro 
Engenharia Portuária, Segunda Edição (2018), Editora 
Edgar Blucher, 1504 páginas, de autoria de Paolo 
Alfredini e Emilia Arasaki. 
 
 
I. TRANSPORTE DE SEDIMENTOS – CURVA-CHAVE 
 
I.1 INTRODUÇÃO 
 
I.1.1Generalidades 
 
As questões de Engenharia visando as hidrovias para a Navegação Interior 
pressupõem um bom conhecimento sobre a dinâmica dos cursos fluviais, estudo que 
representa um dos mais difíceis capítulos da Engenharia Hidráulica. O curso d’água, ainda 
que já bastante estudado, continua representando uma questão de abordagem complexa. 
 O problema torna-se ainda mais difícil quando é necessário corrigir anomalias que 
surgem como empecilhos para a segurança da navegação, mas que constituem estados 
naturais do curso d’água. 
 Tendo sido os cursos d’água as primeiras e naturais vias de comunicação entre os 
homens, muitos estudos foram realizados sobre eles, entretanto as soluções adotadas são 
muitas vezes de difícil generalização. 
 Enquanto os fenômenos hidráulicos dos escoamentos com fronteiras fixas são 
susceptíveis de uma representação analítica bem definida, de acordo com as leis da 
hidrodinâmica, o mesmo não ocorre nos escoamentos com fronteiras móveis, pois nestes 
casos existe influência recíproca entre o escoamento e sua fronteira. Sendo autores de sua 
própria geometria, os escoamentos bifásicos (sólido - líquido) com fronteiras móveis 
constituem um fenômeno que obedece a um mecanismo muito complexo, cuja formulação 
analítica ainda não é suficientemente abrangente, tendo-se que recorrer em muitos casos a 
métodos empíricos para o seu estudo. 
 Considerando um escoamento à superfície livre constituído por fronteiras móveis 
compostas por material incoerente, à medida que o escoamento tiver energia suficiente 
para iniciar o transporte sólido (condição crítica) o material de fundo começa a se mover e 
é transportado no sentido do escoamento. O movimento do material corresponde a uma 
quantidade de material sólido transportado na unidade de tempo - vazão sólida - e será 
tanto maior quanto maior for a energia do escoamento, que é proporcional à velocidade do 
escoamento. Para estágios de transporte sólido estabelecido surgem ondulações na 
superfície do fundo que distribuem-se irregularmente, acarretando alterações da rugosidade 
e consequentemente na resistência ao escoamento, o que por seu turno vai afetar a vazão 
líquida. Para valores suficientemente elevados da velocidade de escoamento as partículas 
mais finas do fundo podem entrar em suspensão no meio do líquido, afetando as pulsações 
turbulentas do escoamento, o que também influi na vazão líquida. Assim, percebe-se uma 
intensiva ação recíproca entre as duas fases, sendo esta condicionada basicamente por 
parâmetros relativos ao escoamento, aos sólidos e ao fluido. 
 
 
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I.1.2 Condicionantes do transporte de sedimentos 
 
 De um modo geral, o transporte sólido depende de condicionantes hidráulicas 
(correntes e ondas), hidrometeorológicas, sedimentológicas, geomorfológicas (geologia e 
topo-batimetria), de recobrimento vegetal das bacias hidrográficas e da influência 
antrópica. As condicionantes hidráulicas, hidrometeorológicas e a influência antrópica são 
agentes ativos, enquanto as demais são passivas. Tratam-se de escoamentos 
essencialmente não permanentes, tridimensionais e de fronteira variável no espaço e no 
tempo. 
 A ação da água é o agente ativo, além da ação antrópica, que causa, ou afeta 
diretamente, a erosão. Assim, as águas de chuva podem ter efeitos variados, dependendo 
de sua intensidade, quantidade, duração e frequência. De fato, uma chuvada pode produzir 
acentuado efeito erosivo no solo, enquanto se a mesma quantidade precipitada se distribuir 
num tempo maior ocorrerão menores estragos, pois as gotas terão menor peso e não terão 
tanto impacto. Além disso, haverá o encharcamento progressivo do solo com infiltração, 
sem a formação das enxurradas que tendem a lavar o solo. O escoamento das águas 
pluviais se subdivide na infiltração pelo terreno e no escoamento superficial, e se 
caracteriza pela sazonalidade hidrológica (grandes vazões sólidas nos períodos de chuvas) 
e pelo abatimento do pico de vazão de cheia quanto maior for a parcela de água infiltrada. 
 
Escoamento da água na superfície do solo. 
 
 As características sedimentológicas do solo dizem respeito à forma de sua curva 
granulométrica (estrutura) e dos grãos (textura), sendo os sedimentos mais facilmente 
erodidos as areia finas de curva granulométrica uniforme (bem selecionadas/mal 
graduadas) e grãos arredondados, que também facilitam a infiltração; enquanto as argilas 
resistem por coesão à erosão e impedem a infiltração. As características topobatimétricas 
de aumento da declividade e do comprimento da rampa produzem aumento da erosão pelo 
escoamento superficial veloz e pouca infiltração, dependendo da rugosidade da superfície, 
estando correlacionadas à ação da gravidade no deslocamento de cada partícula em função 
do seu peso. As características geológicas estão ligadas à consistência dos materiais, do 
comportamento na infiltração e no escoamento superficial, da espessura e ângulo de 
mergulho da camada e das fraturas existentes. A cobertura vegetal protege o solo contra a 
erosão pluvial, aumentando a evapotranspiração e a infiltração e, consequentemente 
reduzindo o escoamento superficial, além do efeito de interceptação. 
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Tipo de Cobertura Vegetal 
Quantidade de Material Removido 
(kg/ha/ano) 
Mata Virgem 
Mata Explorada (Madeira,etc) 
Pastagem 
Algodoal 
Mamona 
Feijão 
Mandioca 
Amendoim 
Arroz 
Soja 
Cana 
Café 
Milho 
Outras Culturas 
1~4 
220 
4000 
24.800 
41.500 
38.100 
33.900 
26.700 
25.100 
20.100 
12.400 
20.000 
18.000 
15.000 
 
Dados sobre erosão. 
 
 
I.1.3 A erosão por ação hidráulica 
 
 Nas Figuras estão apresentadas fotografias de efeitos erosivos em solos. 
 
 
Infraestruturas mal concebidas dão origem a ravinas e até voçorocas gigantes. 
 
Processo de erosão ativa na atividade da mineração em portos de areia. (Rio Paraíba, SP) 
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 A erosão fluvial consiste no transporte de sedimentos promovido no material do 
leito pela ação das correntes fluviais, verifica-se que as cabeceiras dos rios são compostas 
por sedimentos de dimensões maiores, como pedras, seixos e pedregulhos. À medida que 
são transportados, os materiais mais grosseiros vão sofrendo desgaste e se fracinando em 
sedimentos de granulometria menor, areia grossa, média e fina, segregando-se 
paulatinamente rumo ao médio e baixo curso, havendo a geração de sedimento mais fino 
silto-argiloso, que vem a se depositar nas áreas de menor turbulência como lama. De um 
modo geral: 
 
• Na alta bacia há maior erosão e transporte de sedimentos, com forte degradação dos 
solos, representando grande fonte de sedimentos. 
• Na média bacia a erosão diminui pelo decréscimo das declividades e a menor 
intensidade das chuvadas, correspondendo a área de transferência de sedimentos, com 
formação de braços e meandros fluviais. 
• Na parte baixa da bacia a maior parte dos sedimentos erodidos produz agradação, 
distribuindo-se os depósitos no leito e várzeas. 
 
 
Bacia Hidrográfica e relacionamento com a produção de sedimentos. 
(a) Alta Bacia do Rio Santo Antônio em Caraguatatuba (SP). 
(b) Média Bacia do Rio Paraíba do Sul em Pindamonhangaba (SP). 
(c) Foz do Rio Juqueriquerê entre Caraguatatuba e São Sebastião (SP). 
 
 A margem côncava dos rios tende a ter erosão de margem, com assoreamentos na 
margem convexa, que recebe os sedimentos erodidos. 
 
Erosão em margem côncava do Rio Ribeira de Iguape entre Sete Barras e Registro (SP). 
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Assoreamentoao longo do baixo curso do Rio Santo Antônio em Caraguatatuba (SP). 
 
 
 I.1.4 A viabilidade de obras de Engenharia Hidráulica e o transporte de sedimentos 
 
 O transporte de materiais sólidos em escoamentos é importante para o estudo de 
viabilidade técnica-econômica e ambiental de um grande número de obras de Engenharia 
Hidráulica, podendo-se citar: 
 
• Na Hidráulica Fluvial: obras de melhoria da geometria e cinemática do escoamento, 
visando a navegação, controle de cheias, defesa das áreas ribeirinhas, estabilidade de 
obras fluviais, abastecimento de água, conservação do solo e da vegetação da bacia 
hidrográfica. Trata-se da construção de diques, espigões, revestimentos de canais, 
cortes de meandros, dragagens e derrocamentos, estudos de canais e confluências. 
• Nos aproveitamentos hidráulicos: assoreamento de reservatórios e tomadas d'água, 
ensecadeiras, erosões junto às fundações de pilares de pontes ou a jusante de 
vertedores de barragens, decantação e difusão de sólidos em tratamentos d'água e 
efluentes, canais industriais ou de irrigação, abrasão de tubulações, bombas e 
turbinas, transporte sólido por conduto forçado (lododutos e minerodutos). 
• Em Hidráulica Marítima: assoreamento de portos e canais navegáveis, defesa dos 
litorais contra erosões, serviços de dragagem. 
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Esquema de formação de depósitos de sedimentos nos reservatórios com indicação dos 
principais problemas decorrentes. 
 
 
Retirada de sedimento do reservatório de Pampulha, Belo Horizonte (MG) . 
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Remoção do sedimento da boca da tomada d’água – UHE, Mascarenhas/ESCELSA no 
Rio Doce (ES). 
 
 A eficiência de numerosas obras hidráulicas tem sido seriamente afetada, com 
prejuízos que vão até a inutilização total, por não terem sido devidamente considerados os 
problemas de transporte sólido. 
 
 
1.2 MODALIDADES DO TRANSPORTE SÓLIDO 
 
 Costuma-se distinguir três modalidades em que é composto o transporte sólido 
total: 
 
• Arrastamento de fundo: as partículas sólidas deslocam-se junto ao fundo por 
rolamento ou escorregamento sobre outras partículas, sem perder contato com o 
fundo. 
• Suspensão: as partículas sólidas deslocam-se no meio do escoamento sem entrar em 
contato com o fundo. 
 
 A velocidade das partículas transportadas por arrastamento é sempre muito menor 
do que as transportadas em suspensão, aproximando-se esta da velocidade média do 
escoamento. Além disso, as partículas em suspensão deslocam-se permanentemente e as 
arrastadas movem-se de forma intermitente, alternando períodos de deslocamento com 
outros de repouso, em geral sob outras partículas do fundo. 
 A diferença de velocidades das partículas em suspensão e por arrastamento, aliada 
à circunstância do transporte em suspensão fazer-se em toda a seção do escoamento, 
enquanto o transporte por arrastamento se processa apenas numa camada relativamente 
delgada junto ao fundo, faz com que nos cursos d'água naturais a vazão sólida em 
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suspensão seja, de modo geral, consideravelmente superior à vazão sólida por 
arrastamento. No alto curso a vazão sólida em suspensão representa de 90 a 95% do 
transporte sólido total, reduzindo-se para 65 a 90% à medida que a erosão da bacia vai 
diminuindo por diminuição da declividade do curso d’água. 
 É a turbulência do escoamento que mantém o material em suspensão. As partículas 
são transportadas de baixo para cima quando o componente vertical da velocidade 
turbulenta é ascendente e maior do que a velocidade de decantação das partículas; sendo de 
cima para baixo em caso contrário. 
 Algumas partículas muito finas podem ser transportadas sempre em 
suspensão,formando as denominadas suspensões coloidais, decantando somente sob a ação 
de forças físico-químicas que produzem a floculação (coagulação) das partículas, como no 
caso da ação da água salobra sobre cargas sedimentares fluviais nos estuários, que 
aumentando de dimensão (formam-se flocos com dimensões muito maiores do que as das 
partículas que o compõem) decantam formando depósitos característicos. 
 
 
1.3 EQUILÍBRIO DOS ESCOAMENTOS COM FUNDO MÓVEL 
 
 Nos cursos d'água as vazões líquidas e sólidas não permanecem constantes, sendo 
as condições de fronteiras variáveis. Costuma-se denominar de equilíbrio dinâmico ou de 
regime a situação em que o leito, embora sujeito a variações sazonais, acaba por retornar 
periodicamente a uma topobatimetria semelhante. 
 Este equilíbrio pode ser rompido por alterações nas condições de alimentação das 
vazões líquidas e sólidas, por alterações das características do escoamento, ou por 
mudança na geometria dos canais. Entretanto, a tendência fluvial será sempre de buscar 
um novo equilíbrio em função das novas condições. A viabilidade das obras hidráulicas 
está estritamente relacionada com as previsões destas modificações. 
 A modificação do equilíbrio fluvial com a construção de uma barragem é um 
exemplo bem característico. Devido ao barramento, deposita-se boa parte da carga 
sedimentar transportada, ocasionando a elevação do leito (assoreamento) a montante. A 
jusante, a capacidade de transporte fluvial passa a ser maior do que o aporte sedimentar, 
devido à maior energia cinética do escoamento em relação à situação original sem 
barramento e à retenção no reservatório, ocasionando uma tendência de aprofundamento 
do leito (erosão). Ambos os aspectos, se mal avaliados, podem ter graves consequências, 
reduzindo a vida útil e a eficiência do aproveitamento, ocasionando o solapamento de 
estruturas a jusante, como pilares de pontes, tomadas d'água e obras de proteção de 
margem, bem como da própria fundação do barramento. Por outro lado, a influência do 
barramento na regularização das vazões reduz a capacidade de transporte do rio como um 
todo, sendo possível que mais a jusante da zona de erosões o rio venha a apresentar 
deposições. 
 Outro exemplo comum é a modificação do regime fluvial como resultado do 
reflorestamento ou obras de controle de erosões na bacia hidrográfica contribuinte, o que 
tem sempre uma influência muito mais considerável na redução da vazão sólida do que na 
redução da vazão líquida, o que pode produzir erosões ao longo do curso médio e baixo 
dos rios. 
 Em rios que se subdividem em vários braços, ao ocorrer ruptura do equilíbrio num 
deles, como o aprofundamento do leito com consequente maior vazão líquida escoada, 
produzirá consequências nos demais, que no caso seriam a redução das vazões líquidas 
escoadas com prováveis deposições associadas. 
 
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I.4 CURVA-CHAVE SÓLIDA 
 
 As curvas-chave sólidas ou de sedimentos são influenciadas pela variação sazonal 
do regime fluvial ao longo do ano (período de cheias e estiagem), bem como por ciclos 
úmidos ou secos de longo período (plurianuais). Assim, para obterem-se curvas-chave 
representativas é importante que as medições tenham abrangido toda a variação do nível 
d’água do período considerado, associados aos respectivos valores de descarga sólida. 
 
Curva-chave sedimentar do Rio Manso, em Porto de Cima (MT) 
 
Curva-chave sedimentar do Rio Cuiabá, em Cuiabá (MT). 
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II. GRANULOMETRIA E CONFORMAÇÕES DE FUNDO 
 
II.1 GRANULOMETRIA DOS SEDIMENTOS 
 
 As dimensões dos sedimentos influem tanto na rugosidade superficial de fundo 
como na mobilidade do mesmo. Podem classificar-se granulometricamente em: 
 
• Partículas finas o suficiente para serem mantidas em suspensão pelo movimento 
browniano. São partículas argilosas, com diâmetro D inferior a 5 μm (ABNT). 
• Partículas finas o suficiente para serem facilmente transportadas em suspensão pelo 
escoamento. São siltes (5 μm < D < 50 μm) e areias finas (50 μm < D < 400 μm), 
segundo a classificação da ABNT. 
• Partículas mais grosseiras transportadas por arrastamento. Trata-se de areias médias 
e grossas(0,4 mm < D < 5 mm) ou pedregulhos (D > 5mm), segundo a classificação 
da ABNT. 
 
 A presença de mais de 10% em peso de partículas argilosas numa amostra é 
suficiente para induzir propriedades coesivas ao material. 
Curva granulométrica de material em suspensão e do leito no Rio São Francisco, em 
Pirapora (MG). 
 
 O peso específico dos grãos (s) dos sedimentos varia geralmente pouco, sendo 
mais comum o valor médio 2,65 gf/cm3 (sílica). 
 
 
II.2 CONFORMAÇÕES DE FUNDO 
 
 Uma vez iniciado o transporte por arrastamento, com o crescimento progressivo da 
velocidade do escoamento, o leito móvel passa a apresentar em ordem sequencial as 
seguintes conformações: leito plano, rugas, e dunas. 
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Conformações de fundo dos leitos móveis. 
 
 As rugas são ondulações sensivelmente regulares, com forma aproximadamente 
sinusoidal, com alturas da ordem dos centímetros e comprimentos de onda da ordem dos 
decímetros. Deslocam-se para jusante com uma velocidade reduzida comparada com a do 
escoamento, sendo que suas dimensões são praticamente independentes das do 
escoamento. 
 As dunas são ondulações muito mais irregulares do que as rugas, que exibem um 
talude de montante mais suave em relação ao mais íngreme de jusante, com alturas da 
ordem dos decímetros e comprimentos de onda da ordem de metros a centenas de metros. 
Deslocam-se para jusante com uma velocidade muito inferior à do escoamento, sendo que 
suas dimensões são fortemente dependentes das do escoamento. 
 
 
III.CONCENTRAÇÃO EM SUSPENSÃO E TRANSPORTE TOTAL 
 
 O transporte de sedimentos em suspensão é resultado da turbulência do 
escoamento, particularmente da componente vertical das flutuações de velocidade. A 
concentração de sedimentos aumenta com a proximidade do leito. 
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Distribuições verticais de concentração de sedimentos em suspensão que podem ocorrer 
numa corrente líquida. 
 
 
 Numa dada seção do escoamento, o transporte sólido efetivo é função do 
balanço entre a capacidade de transporte sólido das correntes e a disponibilidade de 
sedimentos a serem transportados (aporte sedimentar). A tendência do comportamento 
natural é a de sempre buscar atingir a condição de equilíbrio dinâmico neste balanço, 
isto é que a capacidade de transporte iguale o aporte. Quando a primeira é superior ao 
segundo o equilíbrio dinâmico é atingido por processo erosivo, enquanto na situação 
oposta o é por processo deposicional. 
 
Esquema ilustrativo do transporte sólido efetivo numa dada seção em função da 
dimensão característica dos sedimentos. 
 
 A vazão sólida total numa dada seção do escoamento corresponde à soma das 
vazões correspondentes ao transporte sólido por arrastamento e em suspensão. Estas duas 
modalidades de transporte foram tratadas separadamente não só porque o mecanismo de 
transporte é diferenciado mas também porque costuma-se recorrer a aparelhos diferentes 
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para medir as duas vazões. Na prática, no entanto, não é possível estabelecer uma 
separação nítida entre as duas modalidades, mesmo porque elas não são completamente 
independentes. De fato, considerando-se que o material transportado em suspensão provêm 
do fundo, sua granulometria está representada no material arrastado, o que permite 
considerar uma continuidade no transporte sólido desde o fundo até a superfície e é 
possível relacionar o transporte em suspensão com o transporte por arrastamento. 
 Em certos casos o material em suspensão não provêm do fundo mas das vertentes 
da bacia hidrográfica, e nestas circunstâncias o transporte em suspensão é completamente 
independente do transporte por arrastamento, tendo-se que considerar variáveis de 
influência fisiográfica da bacia hidrográfica. 
 As vazões sólidas em suspensão numa dada seção fluvial dependem mais do que se 
passa a montante, principalmente da alimentação de material sólido fino proveniente da 
bacia hidrográfica contribuinte do que se passa na vizinhança imediata da própria seção. 
Com relação à vazão sólida por arrastamento, são as variáveis locais que predominam e 
que são de mais fácil definição do que as variáveis fisiográficas. 
 As quantidades de sedimentos que os rios transportam para os oceanos 
correspondem a cifras bastante elevadas. Assim, o rio Amarelo, na China, estima-se que 
transporte cerca de 2 bilhões de toneladas por ano, o rio Ganges, na Índia, 1,5 bilhão, o rio 
Amazonas 0,4 bilhão, o rio Mississipi, nos Estados Unidos, 0,3 bilhão, o rio Nilo, no Egito, 
0,1 bilhão, estão entre os maiores contribuintes. Estas cargas dependem do regime de 
chuvas, da natureza do solo e de sua cobertura vegetal. 
 
 
IV. MORFOLOGIA FLUVIAL - PRINCÍPIOS 
 
 A Morfologia Fluvial é o ramo da Hidráulica Fluvial que estuda a formação, 
evolução e estabilização dos cursos d’água naturais produzida pelo escoamento líquido, 
sendo um ramo da Geomorfologia, ramo da Geologia que estuda a evolução da 
superfície terrestre ao longo das eras geológicas. 
 À medida que avança o desenvolvimento da ocupação das bacias hidrográficas, 
induzindo crescentes alterações no transporte de sedimentos e, por conseqüência no 
comportamento dos rios, o conhecimento da Morfologia Fluvial torna-se essencial para 
as obras de Engenharia Fluvial ligadas à Navegação Interior por sistematizar conceitos 
fluviais fundamentais. 
 Fundamentalmente a bacia hidrográfica pode ser subdividida morfologicamente 
em: 
 
Alta bacia ou curso superior 
 
No trecho inicial ou de cabeceiras o rio tem alta declividade do perfil longitudinal e o 
escoamento fluvial é de alta velocidade, transportando cargas sedimentares mal 
selecionadas (bem graduadas, desde argilas a grandes blocos) num leito normalmente 
acidentado e em aprofundamento. A tendência erosiva conduz à redução das 
declividades a partir do nível de base a jusante, produzindo leito retilíneo e vale 
encaixado. 
 
Média bacia ou curso médio 
 
Neste trecho de média declividade do perfil longitudinal a velocidade é relativamente 
menor do que no curso superior e o rio tende a um perfil de equilíbrio com moderada 
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sinuosidade. O rio tende a continuar aprofundando-se no vale, desenvolvendo trabalho 
de modelação das margens não consolidadas, as quais deslizam pela ação da corrente e 
desgastam-se pela abrasão com os materiais carreados. Sendo maior a contribuição da 
bacia hidrográfica, as vazões são maiores e nos lugares aonde o leito se alarga decresce 
a velocidade das correntes e formam-se bancos ou ilhas, devido à perda de competência 
na capacidade de transporte das correntes e/ou pela presença de níveis de base. 
 
Baixa bacia ou curso inferior 
 
Neste trecho de baixa declividade longitudinal o decréscimo de velocidade é acentuado, 
com leito aluvionar e reduzida ação erosiva, limitada pela proximidade altimétrica do 
nível de base final. 
 
 A Morfologia Fluvial conceitua o nível de base final, segundo o qual o nível do 
mar corresponde àquele rumo ao qual os rios tendem a erodir os seus leitos, 
planificando-se. Existem, ainda, os níveis de base temporários, como lagos naturais e/ou 
artificiais (reservatórios de barragens), ou soleiras de material do álveo muito resistente 
(quedas ou corredeiras), que podem desempenhar por muito tempo a função de níveis de 
base. 
 O conceito de Morfologia Fluvial que pode ser considerado a síntese 
fundamental para a Engenharia é o de equilíbrio dinâmico de um rio. Considerando a 
escala de tempo das obras de Engenharia, que pode variar de algumas décadas, um rio 
estará em equilíbrio se o balanço de seus processos de erosão e deposição ao longo do 
período estabelecido não produzir alterações mensuráveis em suas características. Tais 
rios são, portanto, sistemas em equilíbrio dinâmico, sendo as vazões líquidas e sólidas 
consideradas variáveis independentes das características do canal,as quais, no 
equilíbrio, atingem uma condição tal que toda a carga de sedimentos trazida pela rede 
de afluentes é transportada sem que haja erosão ou deposição no leito. 
 A análise qualitativa das transformações que ocorrem nos perfis longitudinais 
dos rios para diversos casos de alterações nas condições originais do escoamento é 
apresentada, exemplificadamente, para situações comuns: 
 
• Retificação do rio principal por corte de meandros 
 
A retificação produz aumento de declividade do curso d’água, que deverá ser 
compensado por um maior transporte sólido para jusante e um processo de erosão 
regressivo (para montante). 
 
• A construção de uma barragem 
 
A construção de uma barragem produz a retenção dos sedimentos transportados 
pelo rio no reservatório, para jusante a mesma vazão, mas sem a carga sedimentar 
retida no reservatório, produzirá erosão do leito até ser atingido um perfil de 
equilíbrio; para montante, a deposição evolui grandes distâncias para montante. 
 
Na planície aluvionar ocorre o aumento do percurso fluvial, que torna-se sinuoso 
ou emeandrado com vale composto: o leito maior tem maior declividade pela tendência 
à sedimentação nas grandes enchentes, em que o aporte supera a capacidade de 
transporte, e o leito médio tem menor declividade (sinuosidade acentuada) pela 
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tendência à erosão nas estiagens, em que o aporte é menor do que a capacidade de 
transporte). 
 
 
 
Segmentos de uma secção transversal. 
 
 
Composição esquemática de leitos de um curso d’água. 
 
Assim, leito médio, ou genericamente leito, corresponde à calha recoberta pelas 
águas quando o rio se escoa à borda plena das margens, correspondendo à vazão 
morfologicamente dominante (com período de retorno entre um e dois anos 
normalmente), enquanto o leito menor é a parte inferior do leito médio e corresponde às 
condições de estiagem. Já o leito maior corresponde ao vale recoberto pelas águas das 
grandes enchentes, nas águas de transbordamento. 
 A sinuosidade de um rio é uma tendência natural de realização do menor 
trabalho em curva em terrenos não consolidados e de baixa granulometria (aluvião). O 
escoamento nas curvas mostra que a profundidade do canal muda sistematicamente ao 
longo da curva, sendo a seção mais rasa a do ponto de inflexão (onde a curvatura inverte 
seu sentido) e a mais profunda a do eixo da curva. As formas das seções transversais 
também mudam: ela é simétrica em relação ao eixo do canal a jusante do ponto de 
inflexão e mais assimétrica no eixo da curva, aonde as maiores profundidades situam-se 
próximas à margem côncava. Na seção de inflexão a velocidade da água é a menor do 
trecho, com uma distribuição assimétrica em que as velocidades maiores estão do lado 
da margem aonde se encontra a concavidade da curva imediatamente anterior. As 
velocidades crescem do ponto de inflexão até o eixo da curva seguinte. À meia-distância 
entre o ponto de inflexão e o eixo da curva a distribuição da velocidade é quase 
simétrica, havendo reduzida circulação transversal. O máximo da assimetria na 
distribuição de velocidade ocorre na seção do eixo da curva, com as maiores 
velocidades situando-se próximas da concavidade da curva, e onde a circulação 
transversal torna-se mais intensa, a qual combinada com a tendência ao deslocamento 
de translação do escoamento dá origem a um movimento helicoidal. Como resultado 
deste movimento helicoidal ocorre o ataque da margem côncava, havendo o mergulho 
dos filetes líquidos, e o transporte do material erodido para a margem convexa, aonde na 
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ressurgência dos filetes líquidos é depositado em parte pela menor tensão de 
arrastamento atuante, formando um banco ou barra. 
A erosão das margens côncavas e deposição nas margens convexas tende a fazer 
as curvas acentuadas (meandros) moverem-se lateralmente, atravessando todo o vale. A 
evolução do processo hidrossedimentológico nas curvas do meandro faz com que as 
alças fiquem cada vez mais fechadas, até o momento em que duas alças se cortam 
ficando uma das alças abandonada, aumentando a declividade do leito e, portanto sua 
capacidade erosiva, remodelando-se todo o sistema a jusante deste ponto em busca de 
nova situação próxima ao equilíbrio. 
 
Escoamento idealizado em um meandro típico. As ilustrações da parte esquerda da 
figura indicam os vetores velocidade para jusante em cinco secções transversais na 
curva. A componente lateral da velocidade é indicada pela área triangular hachurada. A 
ilustração da direita da figura mostra as linhas de corrente na superfície d’água da curva. 
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Efeitos do escoamento transversal (corrente helicoidal). 
V. FORMA PLANI-ALTIMÉTRICAS DOS RIOS ALUVIONARES 
 
 Os estudos realizados no fim do século XIX e início do século XX por Fargue no 
trecho de planície aluvionar do Rio Garonne (França) permitiram o enunciado de uma série 
de leis empíricas, que foram verificadas como válidas para curvas regulares e que norteiam 
a implantação de obras de melhoramento fluviais. Segundo Fargue, um curso d’água é 
composto somente por curvas, as quais se estendem de um ponto de inflexão (curvatura 
nula), que divide dois trechos com curvaturas opostas. A cada ponto de inflexão 
corresponde uma soleira, ponto de mínima profundidade, a cada vértice, ponto de máxima 
curvatura, corresponde uma fossa (ponto de máxima profundidade relativa). As leis de 
Fargue são as seguintes: 
 
• Lei do talvegue: a linha de máxima profundidade (talvegue) ao longo do curso d’água 
tende a se aproximar da margem côncava e o material ali escavado se deposita na 
margem convexa. 
• Lei do afastamento: as profundidade máximas das fossas na margem côncava e 
mínimas (soleiras) nas inflexões correspondem aos vértices das curvas e inflexões, 
respectivamente, deslocados ligeiramente para jusante por efeito de inércia. 
• Lei da fossa, ou do fundo: a profundidade é tanto maior quanto maior for a curvatura 
no talvegue (1/R) correspondente (maior efeito erosivo). 
• Lei do desenvolvimento: as leis têm validade para as curvas de desenvolvimento 
médio (Raio R) do curso d’água, isto é, nem muito longas, nem muito curtas com 
relação à largura (B) do canal (3B<R<6B e 5B<L<11B). 
HIDRÁULICA FLUVIAL 
 
 
• Lei do ângulo, ou da curvatura média: em curvas com igual desenvolvimento de 
comprimento de talvegue, a profundidade média é maior quanto maior o ângulo 
externo das tangentes (maior efeito erosivo). 
• Lei da continuidade: o perfil de fundo é regular quando há variação contínua da 
curvatura, e, por consequência, toda mudança brusca de curvatura produz redução 
brusca de profundidade. 
• Lei da declividade de fundo: a variação da curvatura é proporcional à variação da 
declividade de fundo. 
Forma em planta do leito de um curso d’água. 
 
Escoamentos da correntes de água num curso fluvial. 
 
HIDRÁULICA FLUVIAL 
 
 
 
Exemplo da evolução planimétrica do Rio Piracuama na Bacia Hidrográfica do Rio 
Paraíba do Sul no Estado de São Paulo.