Fluviální geomorfologie Zdeněk Máčka Lekce 1 Řeky – jak je vnímáme, my lidé Proč fluviální geomorfologie? • Prakticky využitelná geomorfologická disciplína v ČR • Povrchový odtok = nejvýznamnější reliéfotvorný činitel v holocénu • Podstatná část území ČR tvořena říčními krajinami • Řeky = dynamický činitel středoevropské krajiny Definice řeky • Jakýkoliv přirozený proud vody, který teče v korytě ohraničeném břehy • Moderní užívání termínu: rozvětvené, periodické a občasné vodoteče, vodoteče téměř bez břehů • Akcentováno soustředění odtoku vody do koryta Funkce říčních systémů • Tekoucí voda = nejvýznamnější exogenní činitel souše • Řeka/poříční niva = mozaika specifických biotopů • Řeka = prostředek osvojování krajiny • Řeka = přírodní zdroj, ekonomický potenciál • Řeka = místo odpočinku a rekreace • Řeka = estetický prvek ŽP člověka • Řeka = náboženský objekt • Řeky → užitky/škody Řeka jako dopravníkový pás • V řekách se nachází 0,025% zásob sladké vody • Řeky 100 x účinnější než pobřežní eroze • Průměrný odnos z kontinentů 10 mld. t/rok • Denudace souše 30 cm/9 000 let → zarovnání kontinentů za 25 mil. let Indus – materiálové toky ve fluviálním systému Největší říční systémy Země Říční krajina – dynamická mozaika biotopů Řeka – koridor osvojování divočiny • Velké řeky – první civilizační centra (Mezopotámie, Nil, Huang He) • Osidlování Severní Ameriky Evropany (St. Lawrence, Mississippi – Francouzi; Missouri, Yellowstone, Columbia, Fraser – Američané) Ekonomický potenciál řek • Závlahová voda (zemědělství) • Zásobování užitkovou (průmysl) a pitnou vodou • Říční doprava • Výroba elektrické energie • Těžba štěrkopísku Řeka – místo odpočinku a rekreace • Vodácké sporty • Sportovní rybářství • Koupání – říční plovárny (www.szu.cz/chzp/koupani) • Vycházky, cykloturistika Řeka – inspirace v umění (malířství, hudba) Kacušiko Hokusai – Vodopád, kde Yoshitsune umývá svého koně, Yoshino (1832) Vincent van Gogh – Nábřeží Seiny (1887) Řeka – mýtický objekt Antické Řecko – řeka jako hranice podsvětí Joachim Patenier – Charon, 16.stol. Řeka jako požehnání i hrozba - povodeň Povodeň na Nilu, červen – září (akhet = záplava; příchod boha Hapiho), nilometr Řeka jako otevřený geomorfologický systém Strukturně-režimové schéma fluviálního systému Řeka jako otevřený geomorfologický systém Strukturně-funkční schéma fluviálního systému Proměnné fluviálního systému • Proměnná: objekt nebo vlaatnost (atribut) fluviálního systému, který se mění v čase, prostoru nebo obojím. • Nezávislé proměnné: mají pouze malý vztah k ostatním proměnným (tj. nejsou jimi ovlivňovány) – např. klima, geologie. Vnější proměnné: jsou buď částečně nebo úplně výsledkem procesů mimo fluviální systém. • Závislé proměnné: jsou kontrolovány nezávislými proměnnými a ostatními závislými proměnnými - např. vegetace, půdy, průměrný průtok, atd. Vnitřní proměnné: jsou výsledkem interakcí v rámci fluviálního systému. • Kontrolní proměnná a ovlivňovaná proměnná. Příklady proměnných fluviálního systému Status proměnných fluviálního systému Rozmanitost fluviálních systémů Studium fluviálního systému – základní paradigmata • Procesuální (funkcionalistický) přístup – černá skříňka • Deterministický přístup – bílá skříňka Řeky v rovnováze či nerovnováze? Koncept equilibria Equilibrium = stav rovnováhy mezi procesy působícími v systému. Stav rovnováhy v řekách • Autoregulační mechanizmy (negativní zpětné vazby) → dosažení rovnováhy • Časové měřítko → typ rovnovážného stavu Rovnováha či nerovnováha? • Změny tvaru koryta v čase • Kontinuita transportu sedimentů • Efektivita tvaru koryta • Silná korelace mezi proměnnými fluviálního systému Geomorfologické prahy Typy geomorfologických prahů: – vnější prahy – vnitřní prahy Čas odezvy • Reakční čas: doba potřebná k tomu, aby systém zareagoval na změnu vnějších podmínek. • Relaxační čas: doba potřebná k přizpůsobení novým podmínkám. • Čas odezvy: reakční + relaxační čas. • Čas trvání rovnovážného stavu: období po které existují v reliéfu tvary, které jsou přizpůsobené okolním podmínkám. Geomorfologické prahy – stav rovnováhy Komplexní odezva ve fluviálním systému • Komplexní odezva: reakce fluviálního systému při které jedno primární narušení způsobí celou škálu druhotných odezev. Alometrická změna • Alometrická změna: tendence k uspořádanému přizpůsobení mezi procesy, horninami a tvary reliéfu, které jsou vzájemně propojeny v otevřeném geomorfologickém systému. • AZ má zpravidla formu exponenciální funkce, např.: w = aQ^b a, b … konstanty, a > 0 w … šířka vodní hladiny, Q … průtok • Typy alometrické změny: – dynamická: popisuje vzájemné vztahy procesů nebo tvarů v čase – statická: popisuje vzájemné vztahy procesů nebo tvarů v jednom časovém okamžiku