Geomorfologie

10.1. Formele de relief fluvial

Principalele forme de relief rezultate din activitatea predominantă a râurilor sunt văile, definite ca forme negative, înguste şi prelungi, cu profil longitudinal domol, înclinat într-o singură direcţie şi cu aspect general liniar sinuos. La rândul lor văile cuprind albia minoră, albia majoră (element morfologic care uneori poate lipsi) şi versanţii. Noţiunea de interfluviu se referă la spaţiul dintre două râuri, inclusiv la versanţi şi chiar o parte din albie, de aceea cei mai mulţi autori sunt de părere că acest termen trebuie să-şi reducă sfera de cuprindere doar la spaţiul dintre versanţii celor două văi; adică la suprafeţele dintre inflexiunile de la partea superioară a versanţilor sau dintre terasele superioare. În mod obişnuit, la un râu pot fi distinse următoarele debite şi nivele: de etiaj (media nivelelor minime), medii şi maxime sau de viitură. Fiecăruia dintre ele, îi corespunde câte un tip de albie, cele mai mici fiind încorporate celor mai mari. Canalul de etiaj oscilează în cadrul albiei minore, mersul său coincizând de obicei cu firul apei sau talvegul (linia celor mai mari adâncimi şi viteze sau linia care uneşte punctele cele mai coborâte din lungul patului râului). Albia minoră ia naştere prin oscilările laterale ale canalului de etiaj, dar mai ales prin eroziunea apelor din timpul nivelelor mari. Albia majoră rezultă din meandrările şi deplasările laterale ale albiei propriu-zise (minore).

10.4.1. Albiile minore şi microrelieful lor

Cea mai generalã definiţie a unei albii poate fi urmãtoarea: o concavitate alungitã în suprafaţa terenului asigurând curgerea naturalã cu suprafaţa liberã a apei provenitã din ploi, topirea zãpezii şi gheţii sau din drenaj subteran. Albia unui râu se autoformeazã, morfologia ei rezultând din antrenarea, transportul şi depunerea sedimentelor erodate. Indiferent de condiţiile de mediu, anumite trãsãturi morfologice rãmân stabile, chiar dacã albia nu este un fenomen static. Aceasta aratã, înainte de toate, posibilitãţile albiilor de a se ajusta la condiţiile de mediu, la variaţia factorilor de control. Iniţierea formãrii albiilor este un proces foarte complicat. Se considerã însã cã momentul se situeazã la trecerea de la scurgerea lamelarã pe versanţi la curgerea turbulentã, concentratã, moment care, dupã o serie de specialişti se situeazã la numere Reynolds de 1500 - 6000 şi depinde de panta versantului, de intensitatea curgerii ş.a. Dupã acest moment al iniţierii, pe toatã lungimea sa albia este guvernatã de aceleaşi legi.

10.4.1.1. Clasificarea albiilor de râu

A) După forma în profil transversal cercetãrile pe o mare populaţie de secţiuni de albie au evidenţiat cca douã tipuri de forme cu o mare stabilitate:

- forma parabolicã largã pentru albii cu perimetrul din nisipuri omogene necoezive, factorul formã calculat ca raport între suprafaţa secţiunii transversale şi suprafaţa secţiunii unei parabole a fost determinat ca având valori între 0,5 - 1;

- forma rectangularã, trapezoidalã pentru albiile cu perimetrul din depozite argilo-prãfoase cu mare coezivitate. Variaţia factorului formã, calculat ca raport între suprafaţa secţiunii transversale şi suprafaţa secţiunii unui trapez sau dreptunghi înscris secţiunii, este între 0,5 - 0,9, dar poate ajunge şi la 1,0 (cazul albiilor unor râuri din India).

B) După forma în plan, o primă clasificare, cu o foarte largã circulaţie este cea propusă de către Leopold, Wolman, Miller (1964), care au distins trei tipuri principale: albii rectilinii, albii sinuoase şi albii împletite. Clasificãrile propuse ulterior s-au raportat în principal la trei categorii, continuându-se identificarea şi descrierea de elemente morfogenetice, sedimentologice sau hidraulice care se reflectã într-un fel sau altul la una din cele trei categorii. Altă clasificare pleacă tot de la configuraţia în plan şi aparţine lui Brice (1975). El distinge albii sinuoase, împletite şi anastomozate (fig. 10.5).

Clasificarea cea mai larg utilizată atât în geomorfologie, cât şi în ingineria albiilor a fost propusă de Schumm (1985). Autorul respectiv distinge 5 grupe de râuri care ilustreazã schimbãri ce s-ar putea produce în configuraţia albiilor dacã unul dintre factorii de control (tipul de debit solid, viteza curgerii, puterea râului) ar suferi schimbãri (fig. 10.6). Acestor schimbãri le corespund modificãri în morfologie, în special în ce priveşte raportul adâncime/lãţime, gradientul ş.a.

Fig. 10.5. Clasificarea albiilor de râu

(Brice, 1975)

Fig. 10.6. Clasificarea albiilor bazată pe tipul de aluviuni în asociaţie cu stabilitatea albiilor

(Schumm, 1981).

În concluzie, aproape fãrã excepţie clasificãrile albiilor au ca referinţã configuraţia lor în plan, alte aspecte fiind subsecvente acesteia. De aceea, analiza tipurilor de albie având ca reper configuraţia în plan este esenţialã în cunoaşterea dinamicii proceselor fluviale şi a morfologiei generate de ele. Aceste cazuri de bazã sunt: albii drepte (rectiliniare), albii sinuoase (meandrate) şi albii împletite.

a) Albii rectilinii

Leopold şi Wolman (1957) spuneau cã asemenea albii în naturã sunt atât de rare încât aproape cã nici nu existã. Mai concret, rareori existã un segment de albie dreaptã mai lung decât mãrimea ce defineşte un sector mai lung decât de cca 10 ori lãţimea albiei. Astfel se poate spune cã albia dreaptã este o stare temporarã în comparaţie cu alte tipuri, ca de exemplu albia meandratã care este o expresie a evoluţiei unei albii spre cea mai posibilã stare morfologicã.

Convenţional se considerã albii rectilinii albiile cu indice de sinuozitate (raportul dintre lungimea desfăşurată a râului, între două puncte, şi distanţa liniară dintre acestea) < 1,1 (Schumm, 1977; Richards, 1982). În morfologia patului acestui tip de albie sunt aceleaşi caracteristici pe care le întâlnim şi la celelalte tipuri de albie.

Se apreciazã cã în albiile rectilinii nu existã energie în plus peste cea care este necesarã transportului debitului lichid şi curgerii frecãrii, energie care sã fie folositã pentru a schimba direcţia curgerii prin eroziunea malurilor şi migrarea albiilor.

b) Albii meandrate