Zdeněk Máčka
Z8308 Fluviální geomorfologie (5)
Říční (půdorysné) vzory
Základní typy říčních vzorů a kritéria
jejich vymezování
KŘIVOLAKOST (SINUOSITA)
𝑆𝑆𝑆𝑆 =
𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 ú𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑
𝑆𝑆𝑆𝑆 =
𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
POČET RAMEN (VĚTVENÍ)
Říční vzor přímý křivolaký meandrující
SI < 1,05 1,05-1,5 > 1,5
Vlastnosti říčních vzorů
zdroj: různé prameny ze 70. let
Typ Morfologie Křivolakost Splaveniny w/d Projevy
eroze
Projevy
ukládání
PŘÍMÝ Mělčiny a
tůně,
křivolaká
proudnice
< 1,05 plaveniny,
smíšené,
dnové
< 40 mírné
rozšiřování a
zahlubování
diagonální
lavice
KŘIVOLAKÝ Mělčiny a
tůně,
křivolaká
proudnice
1,05-1,5 smíšené < 40 výrazné
rozšiřování a
zahlubování
diagonální
lavice
MEANDRUJÍCÍ někdy chutes
na jesepu
> 1,5 plaveniny,
smíšené
< 40 zahlubování,
extenze
meandrů
jesepní lavice
DIVOČÍCÍ dvě a více
koryt, lavice
a ostrovy
> 1,3 dnové > 40 rozšiřování agradace,
centrální lavice
ANASTOMÓZNÍ dvě a více
koryt, velké
a stabilní
ostrovy
> 2 plaveniny < 10 pomalá
extenze
meandrů
pomalá akrece
břehů
Jediné koryto
BI < 1
Rozvětvené koryto
BI > 1
malá křivolakost
< 1,5
přímý divočící
velká křivolakost
> 1,5
meandrující anastomózní
Rust (1978)
Index divočení (BI) = počet lavic (braids) v úseku o
délce jedné vlnové délky zákrutu
1-4 mírné divočení
> 4 silné divočení
Schumm (1968)
dnové
splaveniny
smíšené
splaveniny
plaveniny
Jediné
koryto
w/d 60:1 25:1 8:1
křivolakost 1,0-1,1 1,4-1,7 2,5
vzor meandrující
Rozvětvené
koryto
aluviální kužel údolní niva anastomózující
tok
Schumm (1981)
Proč se mění jeden vzor v jiný je dosud nedořešená otázka.
(1) Vzor se mění s rostoucí silou proudění (vyjádřenou hodnotou
bankfull průtoku)
(2) Vzor se mění s rostoucí donáškou splavenin
Další procesy ve hře: vznik a zánik lavic (náplavů), břehová eroze
(odolnost břehů vůči destrukci), sedimentace v nivě, interakce s
vegetací
Říční vzory nahrazují jeden druhý v prostoru (longitudinálně) a v
čase --- součást říčního kontinua
Jaké proměnné fluviálního systému určují říční vzor?
Vybrané vztahy mezi kontrolními proměnnými
říčních vzorů
Geometrie meandru
• Poloměr zakřivení (rc)
bezrozměrný index: 𝑟𝑟𝑐𝑐
𝑤𝑤⁄ zohledňuje vliv velikosti toku
• Křivolakost
• Velikost meandrů je nejvíce ovlivněna šířkou koryta:
– vlnová délka meandrů = 10 až 14 násobek w (λ/w)
– rádius meandrů = (2-3) 4 násobek w (rc/w)
• Silná korelace mezi vlnovou délkou a bankfull průtokem
MEANDROVÁNÍ
Proudění v zákrutech
Jsou meandry důsledkem
spirálovitého proudění, nebo je
spirálovité proudění vynuceno
křivolakostí koryta?
Rozvoj meandrování z přímého toku
Půdorysné změny meandrů v čase
Obecné charakteristiky říčního vzoru zůstávají
stabilní, ale vzor sám se dynamicky mění
Morava, Strážnice, diplomová práce: Jakub Ondruch
Waimakariri (The Waimak) – Nový Zéland
DIVOČENÍ braiding (braids = copánky)
Index divočení:
– počet paralelních koryt
– počet ostrovů na vlnovou délku koryta
𝐵𝐵𝑟𝑟=
𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛 𝑛𝑛𝑛 𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘
> 5 = intenzivně divočící tok
Obvyklé podmínky vzniku:
– velké množství dnových splavenin
– nesoudržné břehy, nezpevněné vegetací
– velké a proměnlivé průtoky
– velký sklon koryta
ANASTOMÓZA
• Vznik ostrovů v rozvětvených říčních systémech:
– vydělením z existující údolní nivy v důsledku
odbočení koryta (avulze)
– vývojem z velkých stabilizovaných lavic, které vznikly
sedimentací v korytě
• Faktory ovlivňující vznik větvení:
– vysoce proměnlivý hydrologický režim s častými
povodněmi
– břehy odolné proti erozi
– časté vybřežování vody z koryta (zanášení koryta
sedimenty, dřevní a ledové nápěchy)
Kasifikace anastomózních řek
Nanson a Knighton (1996)
Anabranching, příklad 1: Sabie River, JAR
Anabranching, příklad 2: Narew, Polsko