Apele curgatoare cu caracter permanent

Apele curgatoare cu caracter permanent

Totalitatea precipitatiilor ce cad pe suprafata scoartei terestre, la care se adauga apa provenita din izvoare, incepe sa se scurga pe suprafata topografica urmand linia de cea mai mare panta sub influenta gravitatiei. Cursurile de apa astfel formate au caracter permanent si sunt cunoscute sub denumirea de paraie (unitatea hidrologica cea mai mica). Din asocierea acestora se nasc raurile.

Raurile

Raul este un sistem deschis alcatuit dintr-un curs cu caracter permanent si natural ce ocupa albii prin care curge apa datorita inclinarii generale a profilului longitudinal, din punctele inalte ale reliefului, spre cele mai joase. Se varsa in alte unitati hidrologice (fluvii, lacuri, mlastini, mari, oceane) sau in mod exceptional se pierde in nisipuri sau in grote. Un rau presupune existenta unui ansamblu format dintr-o masa de apa, mai mare sau mai mica, in miscare spre zonele mai joase ale scoartei si fagasul relativ bine conturat (Diaconu, Serban, 1994).

Raul are o structura holarhica, fiind alcatuit din subsisteme (holoni) cu un ridicat grad de autonomie in ajustarea variabilelor componente dar, in acelasi timp, este in regim de subordonare ierarhica pana la nivelul intregului bazin hidrografic.

Fata de siroaie sau torenti, raurile detin parti componente distincte. Deoarece sunt cursuri de apa cu caracter permanent si actiunea de eroziune are acelasi caracter. Forma principala pe care o creeaza un rau este valea. Raurile transporta materialele erodate pana la lacul de varsare; cand acesta este reprezentata de o mare sau ocean nu se mai formeaza un con de dejectie ci o delta sau estuar. In succesiunea amonte-aval, elementele componente sunt: izvorul, cursul de apa si gura de varsare.

In functie de prezenta apei in albii, se deosebesc mai multe categorii de rauri. Cand raurile prezinta apa cu caracter continuu, in pofida tuturor variatiilor in timp, sunt considerate rauri (cursuri) cu caracter permanent. Fenomenul secarii raurilor este urmarea secetelor meteorologice prin epuizarea rezervelor de ape subterane interceptate de vai. Secarea raurilor este dependenta si de legatura dintre albiile raurilor si panzele de apa subterana, de adancimea mai mare sau mai mica a albiilor in fundurile de vai, de asa-numita adancime de eroziune a raurilor prin care acestea intercepteaza, complet sau numai partial, panzele subterane riverane. In unele cazuri defrisarile nerationale si eroziunea puternica determina colmatarea vailor, ridicarea talvegului si prin aceasta departarea albiilor de panzele subterane si diminuarea capacitatii de interceprate si drenare a acestora.

In functie de marimea perioadelor cu lipsa de apa din albiile raurilor se deosebesc mai multe categorii de rauri cu caracter temporar (nepermanent) (Diaconu, Serban, 1994):

- cu secare foarte rara, la care fenomenul se produce odata la cateva decenii, in anii cu secete meteorologice severe si de lunga durata;

- cu secare rara, la care fenomenul secarii se produce odata la cativa ani;

- cu secare anuala, la care fenomenul secarii se produce aproape anual in timpul veriilor uscate, cu exceptia anilor foarte ploiosi cand prezinta apa tot timpul anului.

Gradul de secare schimba formula de caracterizare in rauri intermitente: rauri care curg numai in anotimpul ploios, adica in fiecare an; rauri care curg numai la cele mai mari ploi, adica o data la mai multi ani.

O alta categorie de rauri depinde de prezenta apei in albie si anume raurile pe cale de disparitie sau raurile care au fost, in care apa a fost semnalata odata la cateva decenii sau pe durata vietii catorva generatii (Diaconu, Serban, 1994).

Se admite, in general, ca notiunea de rau implica prezenta apei in grade diferite, pornind de la permanenta pana la aparitia ei foarte rara. Inconstanta in timp si marea variabilitate a "furnizarii" apei de catre rauri, apar drept corolare ale vremii. Definirea generala a raurilor, ca produse ale climei in conditiile fizico-geografice specifice in care au luat nastere, este justificata.

a. Izvoarele raurilor

Izvoarele, dar si limitele sectoarelor ce apartin acestora, se determina, in majoritatea cazurilor, cu aproximatie; cauza acestui fapt o reprezinta multitudinea factorilor care se pot lua in considerare: reteaua de rapi (mai ales in regiunile de ses); baza unei alunecari sau limita unei mlastini (mai ales in regiunile de podis si dealuri); baza unui grohotis (la munte); limita externa a limbii unui ghetar; limita unui petic de zapada persistenta etc. Paraiele pot avea izvoarele si in lacuri, mlastini, circuri glaciare etc.

De cele mai multe ori, pentru rauri, sunt considerate izvoare, confluenta a doua sau mai multor paraie: Dunarea (Brieg si Brigach), Lotru (doua paraie care isi au originea in lacurile Zanoaga si Galcescu), Somesul Mic (confluenta Somesului Rece cu Somesul Cald) etc.

In conditiile in care raul isi incepe cursul dintr-un izvor propriu-zis cu caracter permanent, acesta este considerat, in realitate, ca fiind izvorul raului. Daca la originea raului participa mai multe izvoare mici, cu caracter intermitent, locul de formare al raului este variabil si se stabileste prin conventie; in acest caz locul de formare este considerat primul izvor permanent, placand de sus, dinspre culme. In ambele cazuri, in timpul siroirii din perioada ploilor abundente, locul de nastere al raului urca spre culme odata cu paraiele temporare care isi fac simtita prezenta. In cazul apelor mari locul de formare al raurilor este considerat punctul cel mai indepartat al bazinului, din care o picatura de apa ajunge prin siroire in firul principal. In aceeasi maniera se procedeaza si pentru izvoarele raurilor care seaca (Diaconu, Serban, 1994). Pentru stabilirea locului de izvor sunt si cazuri deosebite. Izvorul unui rau care porneste dintr-un lac este considerat ca fiind locul de iesire al raului din lac. In conditiile in care un rau este format prin confluenta a doua rauri, izvorul este ales ca fiind pe cursul cel mai lung, cu debitul cel mai mare. In acest mod trebuie procedat chiar daca denumirea raului principal este data de numele componentului mai mic. Cand cele doua rauri componente sunt sensibil egale, ca loc de nastere se convine a fie ales izvorul componentului stang.

b. Cursul raurilor

In mod conventional raurile au fost divizate in trei sectoare care se deosebesc intre ele prin trasaturi specifice: hidrologice, topografice, fizico-geografice, geologice etc..

b.1.Cursul superior (alpin)

Prezinta, in general, o panta mare. Curentul de apa este rapid, depasind adesea 3 m/s, tinzand astfel sa-si deschida o cale adanca prin eroziune verticala (liniara). Debitele cresc din amonte spre aval, in functie de aportul afluentilor si al apelor subterane. Materialele erodate, din bazin sau albie, sunt transportate de curentul puternic, spre aval.

Profilul longitudinal este variat, prezentand numeroase repezisuri, praguri, cascade, marmite etc.

In rocile friabile, prabusirea versantilor are ca efect formarea unei vai in V; in roci dure, cursurile de apa creeaza chei inguste. In albie se aduna mari cantitati de blocuri de piatra; materialele fine, precum pietrisul si nisipul, sunt transportate, in aceeasi masura, dar la distante mai mari sau se pot depune in unele anse linistite.

Cursul superior este asimilat cu pozitionarea sa in regiunile muntoase sau deluroase. Pozitia ii determina si forma cursului: rectiliniu sau slab meandrat.

b.2.Cursul mijlociu

Cursul mijlociu incepe acolo unde raul atinge stadiul fundului relativ plat al unei vai de mari dimensiuni. In locul cu pricina albia se largeste, debitul creste, se diminueaza viteza, in general la mai putin de 1 m/s. Ca urmare a vitezei scazute, raul are tendinta de formare a meandrelor. Eroziunea verticala (liniara) se substituie eroziunii laterale.

Valea de pe cursul mijlociu detine un profil transversal, cu aspect de V mai deschis; albia se largeste progresiv spre aval in timp ce malurile sunt din ce in ce mai putin abrupte. Reducerea profilului longitudinal contribuie la diminuarea eroziunii si transportului, favorizand cresterea sedimentarii. Materialul transportat din cursul superior, cat si cel din cursul mijlociu, este tarat sau rostogolit, rulat si sfaramat, pe masura ce raul se apropie de limita inferioara a cursului mijlociu.

In interiorul meandrelor, mai ales a celor incipiente, materialele erodate se depun la ape mari si erodeaza, pe malul celalalt, la ape mici. In functie de conditiile locale ale curgerii, albia adaposteste pietris si nisip, malul gasindu-se in sectoarele mai calme, unde de altfel si plantele pot forma radacini.

b.Cursul inferior

Cursul inferior se formeaza acolo unde fluviul transporta o mare cantitate de apa, cu viteze foarte mici, uneori doar de cativa centimetri pe secunda. De obicei este situat in zona dealurilor joase sau la campie. Inaintea ridicarii digurilor de protectie existau zone inundabile vaste; din pacate, acestea sunt mai joase decat terasele si mai slab valorificate din punct de vedere economic.

In albia propriu-zisa, eroziunea este aproape nula. Aluviunile foarte fine, care se depun, dau nastere unui fund de albie malos. Caracteristica de baza a profilului longitudinal este reprezentata de formarea meandrelor sau despletirea albiei in mai multe brate. Forma generala a albiei este de U larg deschis.

Sunt numeroase cazuri cand unele rauri prezinta toate sectoarele in aceeasi unitate de relief: Vedea, Mostistea, Calmatui etc.

Variatiile termice anuale ale apei cresc gradual din amonte spre aval. In apropierea izvoarelor, ecartul amplitudinal, foarte adesea, nu depaseste 1-2⁰C; in cursul inferior poate atinge si 20⁰C. Oxigenarea evolueaza in sens invers: intensa in tumultosii torenti montani si slaba in cursurile mijlocii si inferioare, numai ca de data aceasta este compensata, in parte, de productia oxigenului elaborat de plantele acvatice.

c.Gura de varsare

c.1. Sunt cazuri particulare cand un rau nu poate ajunge la colector deoarece se pierde prin evaporare sau prin infiltrare. Extremitatea din aval, sau gura falsa poarta numele de capat orb, iar raul in sine este considerat rau orb. Aceste rauri se gasesc, de obicei, in deserturi: Tarim (Pod. Tibet), Zervasan, Tedjeu, Murgab (Asia Centrala Sovietica) etc. sau in mlastinile Okawango (Africa).

c.2. In cele mai frecvente cazuri un rau se varsa in altul, de obicei mai mare. Locul de contact poarta denumirea de confluenta. Raul mai mic poarta denumirea de afluent, iar cel receptor este cunoscut sub numele de rau recipient, colector sau rau principal.

c. Un tip important de gura de varsare, care ia nastere in marile deschise unde mareea are o amplitudine importanta, poarta numele de estuar.

Estuarele constituie o categorie aparte de forme litorale. Ele au drept caracteristica penetrarea, prin intermediul mareelor, a apelor marine in cursul aval al organismelor fluviale. Ca urmare a intalnirii apelor sarate cu cele dulci ia nastere o dinamica hidrologica particulara cu mecanisme sedimentare specifice. Estuarele apar ca locuri foarte importante pentru schimbul de energie si materie dintre domeniul marin si cel terestru. Aceasta situatia face ca estuarele sa reprezinte spatii privilegiate pentru activitatile umane. Foarte devreme navigatia a beneficiat de aceste binefaceri naturale pentru a penetra in interiorul continentelor. Viata maritima a creat functia portuara care, la randu-i, a stimulat urbanizarea si industrializarea. In tarile puternic dezvoltate estuarele au devenit adesea targuri economice foarte importante.

Cuvantul estuar deriva din latinescul aestus care semnifica maree (Nonn, 1972; Perillo, 1996). Termenul de estuar trebuie definit inca de la inceput deoarece geologii il folosesc intr-un sens larg. Geomorfologii il definesc ca fiind o gura de varsare a unui curs de apa important care se colmateaza spre aval si in care penetreaza amplu mareele. Deschiderea spre larg nu poate fi obturata. Sedimentele fine, de origine fluviala si marina, sunt impiedicate un oarecare timp. O parte din ele sfarsesc prin a fi expulzate in mare, o alta parte contribuie la colmatarea estuarului prin acumularea laterala a malului (acretie) si crearea de bancuri nisipoase mediane.

c.4. Sistemul deltaic. Cei care pentru prima data au utilizat denumirea de "delta" au fost grecii antici, care au asemanat teritoriul mlastinos al fluviului Nil, ce-si diviza cursul in mai multe brate, cu litera greceasca Δ (Suter, 1993). Termenul de "delta" a fost utilizat si de Herodot (484-425 B.C.) pentru a compara teritoriul triunghiular de la gura de varsare a fluviului Nil (Axelsson, 1967). Aceasta denumire ascunde doar o forma de relief care dezvaluie doar caracteristici exterioare. Pentru ca pana atunci aceste teritorii nu aveau inca o denumire generala, oamenii de stiinta au colportat-o, utilizand-o din ce in ce mai des, pana la generalizare. Denumirea literei "delta" a fost aplicata ca termen general pentru "teritoriile aluviale formate la gura raurilor, fara sa aiba o forma precisa" (Lyell, 1854).

In urma interpretarii definitiilor date, unele exhaustive, altele rezumative, se incearca o formulare atotcuprinzatoare. Nu se emite pretentia ca aceasta definitie nu poate fi perfectibila. Astfel, delta, reprezinta un caz tipic de aluvionare fluviala care se produce la gurile de varsare ale marilor fluvii incarcate cu o mare cantitate de aluviuni si care debuseaza in ape linistite, de obicei saline (mari si oceane) ce prezinta ape putin adanci si un self extins, unde mareele (in cele mai multe din cazuri) sunt de mica intensitate si unde curentii litorali, cu sensuri diferite, sunt slabi, permitand aparitia, submersibila sau la zi, a unor bare sau a unui con de dejectie cu suprafata plana pe care fluviul isi imprastie apele intr-un paienjenis de garle, canale si lacuri (Romanescu, 1996a,c).

Deltele, nu sunt neaparat forme pur litorale, deoarece constitutia lor, dinamica etc. obliga a se lua in considerare si ariile de acumulare care se intind destul de departe in interiorul uscatului (Nonn, 1972). In toate cazurile unde apare prima diviziune hidrografica (defluviatie, bifurcare), in doua sau mai multe brate, se obisnuieste sa se ia aceasta ramificare drept punct de plecare sau "radacina" (apexul) deltelor.