Zdeněk Máčka
Z8308 Fluviální geomorfologie (12)
Zadrhávající dopravníkový
pás
Komponenty fluviální denudace kontinentů
Rozpuštěné
látky
Pevné látky
plaveniny
dnové
splaveniny
Odhady denudace povrchu kontinentů: 200 t/km2/rok – 629 t/km2/rok
Snížení povrchu kontinentů: 30 mm/1000 let
Transport rozpuštěných látek
Zdroje rozpuštěných látek v řekách:
– chemické zvětrávání skalního podloží a půdního pokryvu
– přínos z atmosféry
– lidské aktivity
Nejvíce rozpustných látek unášejí řeky, jejichž průtok je tvořen
převážně základním odtokem
Koncentrace rozpuštěných látek klesá s rostoucím průtokem
ODHAD: z každého km2 souše 41 t.km-2 ročně, tj. 38 % celkového
množství látek odnesených ročně do oceánů řekami
Transport plavenin
Objem odnášených plavenin je závislý více na přínosu materiálu
do koryta než na transportní kapacitě řeky
Plaveniny se do koryta dostávají několika cestami:
– odtrháváním částic proudící vodou z břehů
– sesouváním břehů
– povrchovou a podpovrchovou erozí v povodí (plošný splach, stružková
eroze, sufoze, …)
Faktory ovlivňující transport plavenin:
– charakterem srážek a odtoku
– odolnost půdy vůči erozi
– reliéf povodí
– charakter vegetačního krytu
Geografická variabilita v transportu plavenin
Transport dnových splavenin
Intenzita transport dnových splavenin je závislá na unášecí schopnosti toku
Faktory ovlivňující transportní kapacitu
Vlastnosti proudění Vlastnosti vody Vlastnosti sedimentu Jiné vlastnosti
Průtok (Q) Kinematická
viskozita (ν)
Hustota (ρs) Gravitace (g)
Rychlost proudění (v) Hustota (ρ) Velikost (D) Říční vzor
Hloubka (d) Teplota (T) Vytřídění (σ)
Šířka (w) Koncentrace
plavenin (C)
Sedimentační
rychlost (vs)
Sklon (s)
Odpor vůči proudění
(ff, součinitel drsnosti)
Problematika transportu dnových splavenin zahrnuje dva okruhy témat:
 způsob (mechanizmus) pohybu
 intenzita transportu ve vztahu k vlastnostem proudění
Mechanizmy pohybu dnových
splavenin
• valení
• posunování
• saltace (zejména písková zrna)
Pohyb po dně
τ0 > τkr
Pohyb v suspenzi
τ0 > τ´kr přičemž τ´kr > τkr
τ0 …okamžité smykové napětí
τkr = kritické smykové napětí pro pohyb po dně
τ´kr = kritické smykové napětí pro pohyb v suspenzi
Fáze transportu dnových splavenin
Výpočetní vztahy pro transport splavenin
Celkový průtok splavenin
qt = qb + qs
Průtok splavenin se vyjadřuje obvykle v m2/s
tj. objemem transportovaným za jednotku času vztaženým na jednotkovou
šířku koryta
qb = průtok dnových splavenin
qs = průtok plavenin
Rovnice pro transport dnových splavenin
tečné napětí
průtok
𝑞𝑞𝑠𝑠 = ∑ 𝑖𝑖𝑏𝑏
𝑛𝑛
𝑖𝑖=1
25
𝐷𝐷𝑠𝑠𝑠𝑠
𝑆𝑆3/2
(𝑞𝑞 − 𝑞𝑞0) přičemž: 𝑞𝑞0 =
0,0638𝐷𝐷𝑠𝑠𝑠𝑠
𝑆𝑆4/3
další rovnice: Meyer-Peter (Evropa), Einstein (USA)
DuBoys
Schoklitsch
λ = koeficient
τ0 = kritické tečné napětí
ib = hmotnost zrnitostní frakce i
Dsi = průměrná velikost zrna frakce i
S= sklon čáry energie
q = průtok
q0 = kritický průtok pro zrno o průměru Dsi
Výsledky rovnic nejsou vždy konzistentní s měřením na tocích
stejný průtok dnových splavenin lze zaznamenat při různých rychlostech proudění,
sklonu, hloubce i průtoku
Změny vlastností dnových splavenin po proudu
• Směrem po proudu klesá velikost
dnových splavenin a zvětšuje se
vytřídění (stejnozrnnost) materiálu.
• Změna charakteru sedimentů po
proudu je způsobena:
– abrazí
– vytříděním
• Abraze je účinná především na
horních tocích
• Rovnoměrné zmenšování zrn po
proudu je narušováno litologickými
vlivy a zaúsťováním přítoků